Tôi copy và mới chỉnh được 33 tiết

Mục tiêu bài học: -Kiến thức - Hiểu được khác nhau giữa chuyển động quay với chuyển động tịnh tiến, đồng thời khảo sát chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định về phương diện

Trang 1

CHƯƠNG I - ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN Tiết 1 CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH

A Mục tiêu bài học:

-Kiến thức

- Hiểu được khác nhau giữa chuyển động quay với chuyển động tịnh tiến, đồng thời khảo sát chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định về phương diện động lực học với nội dung là: xác định quy luật chuyển động của vật và tìm ra mối liên hệ giữa các đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay

- 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

- Một số hình vẽ minh hoạ chuyển động quay của vật rắn

- Những điều lưu ý trong SGV

+ Mỗi điểm trên vật rắn chuyển động trên quỹ

đạo tròn, trong mặt phẳng vuông góc với trục

quay, tâm trên trục quay

+ Mọi điểm vật rắn có cùng góc quay

+ Lấy toạ độ góc ϕ của một điểm M của vật

1 2 tb

= ω

+ Tốc độ góc tức thời: /

t 0

d t Lim = ϕ= ϕ

∆

ϕ

= ω

→

∆+ Đơn vị : rad/s

+ Tốc độ góc có giá trị dương hoặc âm

+ ω = const: quay đều, ϕ = ϕ0 + ωt

+ γ = const: quay biến đổi đều, ω = ω0 + γt

+ Chú ý dẫu các đại lượng

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

t

n aa

γ

=

= α

Trang 2

- Ôn lại phần động học và động lực học chất điểm của chuyển động thẳng đều, biến đổi đều

Hoạt động 1 ( phút) : Kiểm tra

* Sự chuẩn bị của học sinh; nắm kiến thức cũ

Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên

- Trình bày chuẩn bị của mình, cần làm những

- Ghi chép lại kiến thức cần nhớ

- Nêu một số kiến thức về chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động tròn đều

- Nhận xét và tóm tắt kiến thức

- Bảng tóm tắt kiến thức

Hoạt động 2 ( phút) : Giới thiệu chương trình lớp 12 và bài 1, phần 1.Toạ độ góc.

* Nắm được cách xác định toạ độ góc của một điểm

- Trả lời câu hỏi C1

- Tương tự với toạ độ

- Nhận xét, tóm tắt kiến thức

- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1

Hoạt động 3 ( phút): Tốc độ góc, chuyển động quay đều.

* Nắm được các khái niệm tốc độ góc và khái niệm chuyển động quay đều

- Tìm hiểu khái niệm tốc độ góc trung bình, tức thời Cá nhân đọc SGK

- Nhóm thảo luận và đưa ra nhận xét

- Trả lời câu hỏi C3, C4

- Tìm hiểu khái niệm chuyển động quay đều, dựa vào khái niệm chuyển động thẳng đều

- Viết phương trình chuyển động quay đều

Nhận xét

- Tóm tắt kiến thức

- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C3, C4

Trang 3

Hoạt động 4 ( phút) : Gia tốc góc, chuyển động quay biển đổi đều.

* Nắm được gia tốc góc và phương trình chuyển động quay biến đổi đều

- Đọc SGK

- Nêu khái niệm gia tốc góc

- Nhận xét và bổ xung - Đọc SGK tìm khái niệm gia tốc góc - Tóm tắt - Nhận xét - Đọc SGK và nêu khái niệm - Nhận xét bổ xung - Ghi tóm tắt kiến thức - Trả lời câu hỏi C5, C6 - Đọc SGK tìm hiểu khái niệm chuyển động quay biến đổi đều - Bổ xung bạn - Nhận xét, tóm tắt kiến thức - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C5, C6 Hoạt động 5 ( phút): Vận tốc, gia tốc của một điểm của vật rắn chuyển động quay. * Nắm được vận tốc, gia tốc một điểm của vật rắn chuyển động quay Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK và thảo luận nhóm - Nêu 2 khái niệm này - Nhận xét bạn - Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu vân tốc và gia tốc - Nhận xét, tổng kết Hoạt động 6 ( phút): Củng cố, hướng dẫn về nhà Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Làm câu hỏi và BT - Ghi câu hỏi và BT - Về đọc và làm BT - Trả lời câu hỏi 2 - BT 5, 6, 7 SGK - Đọc bài sau và làm BT IV RÚT KINH NGHIỆM

Tiết 2 & 3 : PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH

Trang 4

- Hiểu được cách xây dựng phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

và viết được phương trình M = Iγ

- Kỹ năng

- Xác định được momen lực và momen quán tính

- Vận dụng phương trình động lực học của vật rắn giải bài toán cơ bản về chuyển động của vật rắn

- Phân biệt momen lực và momen quán tính

B Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

a) Kiến thức và dụng cụ:

- Hình vẽ minh hoạ về chuyển động quay của vật rắn

- Bảng momen quán tính của một số vật rắn đặc biệt

- Những điều cần lưu ý trong SGV

b) Phiếu học tập:

d) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột)

Bài 2: Phương trình động lực học của vật rắn

quay quanh một trục cố định

1 Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực:

a Momen lực đối với trục quay: M = F.d

b Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen

Đặt m.r2 = I gọi là momen quán tính của chất

điểm M đối với trục quay Đơn vị: kg.m2

b Momen quán tính của vật rắn đối với một

- chuyển động của thùng là tịnh tiến

- chuyển động của hình trụ là quay quanh một trục

- Xem SGK tìm hiểu các khái niệm

3 Gợi ý ứng dụng CNTT: GV thu thập các hình ảnh về tác dụng làm quay, momen quán tính.

C Tổ chức các hoạt động dạy học :

Hoạt động 1 ( phút) : Kiểm tra

* Sự chuẩn bị của học sinh; nắm kiến thức cũ

Trang 5

- Trình bày chuẩn bị của mình, cần làm những

Hoạt động 2 (phút): Tiết 2: Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định.

1 Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực:

* Nắm được mối liên hệ giữa momen lực và gia tốc góc

- Đọc SGK Tìm hiểu tác dụng của lực

- Vật đứng yêu khi lực tác dụng có giá qua trục

quay hoặc giá song song với trục quay

- Vật quay khi giá không qua trục quay

- Tác dụng quay phụ thuộc khoảng cách giá tới

- HS đọc SGK tìm hiểu khái niệm momen lực

- M = F.d

- Hướng dẫn HS trả lời câu hỏi C1

- Đọc SGK tìm liên hệ momen lực và gia tốc

góc

- Thảo luận, trình bày liên hệ…

- HS đọc SGK tìm liên hệ gia tốc góc và momen lực

- Trình bày liên hệ

- Hướng dẫn: HS trả lời câu hỏi C2

Hoạt động 3 ( phút) : Momen quán tính.

* Nắm được momen quán tính của chất điểm và của vật đối với trục quay

Hoạt động 4 ( phút) : Phương trình động lực học của vật rắn.

* Nắm được phương trình động lực học của vật rắn Vận dụng giải bài tập

- Đọc kỹ đầu bài, phân tích đầu bài

- Thảo luận nhóm, tìm phương hướng giải

- Thảo luận nhóm - Trả lời các câu hỏi sau bài

Trang 6

- Nêu trả lời.

- Ghi nhận kiến thức

- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy

Hoạt động 6 ( phút): Hướng dẫn về nhà.

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà

- Về làm bài tập và đọc bài sau

- Làm các bài tập trong SGK

- SBT bài:

- Đọc bài 5

IV RÚT KINH NGHIỆM

Tiết 4 Bài tập

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức:

Trang 7

- Biết cách giải các bài tập về

- Làm các bài tập trong sách giáo khoa và bài tập vật lý.

đường kính 40cm Tốc độ dài của một điểm ở đầu cánh bằng:

Câu 2 Hai học sinh A và B đứng trên một đu quay tròn, A ở ngoài rìa, B ở cách tâm một nửa bán kính

Gọi ω A , ω B , γ A , γ B lần lượt là tốc độ góc và gia tốc góc của A và B Phát biểu nào sau đây là Đúng?

A ω A = ω B , γ A = γ B B ω A > ω B , γ A > γ B

C ω A < ω B , γ A = 2 γ B D ω A = ω B , γ A > γ B

Câu 3 Chọn phương án Đúng Một điểm ở trên vật rắn cách trục quay một khoảng R Khi vật rắn quay

đều quanh trục, điểm đó có tốc độ dài là v Tốc độ góc của vật rắn là:

Câu 4 Chọn phương án Đúng Bánh đà của một động cơ từ lúc khởi động đến lúc đạt tốc độ góc

140rad/s phải mất 2 phút Biết động cơ quay nhanh dần đều Góc quay của bánh đà trong thời gian đó là:

Câu 5 Chọn phương án Đúng Một bánh xe quay nhanh dần đều quanh trục Lúc t = 0 bánh xe có tốc độ

góc 5rad/s Sau 5s tốc độ góc của nó tăng lên 7rad/s Gia tốc góc của bánh xe là:

Câu 6 Chọn phương án Đúng Trong chuyển động quay biến đổi đểu một điểm trên vật rắn, vectơ gia tốc

toàn phần (tổng vectơ gia tốc tiếp tuyến và vectơ gia tốc hướng tâm) của điểm ấy:

C có hướng và độ lớn không đổi D Luôn luôn thay đổi

nào sau đây là nhanh dần?

A ω = 3 rad/s và ω = 0; B ω = 3 rad/s và ω = - 0,5 rad/s 2

C ω = - 3 rad/s và ω = 0,5 rad/s 2 ; D ω = - 3 rad/s và ω = - 0,5 rad/s 2

Câu 8 Một vật rắn quay đều xung quanh một trục, một điểm M trên vật rắn cách trục quay một khoảng

R thì có

A tốc độ góc ω tỉ lệ thuận với R; B tốc độ góc ω tỉ lệ nghịch với R

C tốc độ dài v tỉ lệ thuận với R; D tốc độ dài v tỉ lệ nghịch với R

Câu 9 Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút Coi như các kim quay

đều Tỉ số tốc độ góc của đầu kim phút và đầu kim giờ là

Câu 10 Một vật rắn quay nhanh dần đều xung quanh một trục cố định Sau thời gian t kể từ lúc vật bắt

đầu quay thì góc mà vật quay được

A tỉ lệ thuận với t B tỉ lệ thuận với t 2 C tỉ lệ thuận với t D tỉ lệ nghịch với t .

c) Đáp án phiếu học tập: 1(C); 2(A); 3(A); 4(A); 5(B); 6(D); 7(D); 8(C); 9(A); 10(B).

C Momen quán tính D Động năng.

Trang 8

Câu 12 Một chất điểm chuyển động tròn xung quanh một trục có mômen quán tính đối với trục là I Kết luận nào sau đây là không đúng?

A Tăng khối lượng của chất điểm lên hai lần thì mômen quán tính tăng lên hai lần

B Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 2 lần

C Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 4 lần

D Tăng đồng thời khối lượng của chất điểm lên hai lần và khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 8 lần

Câu 13 Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Mômen quán tính của vật rắn đối với một trục quay lớn thì sức ì của vật trong chuyển động quay quanh trục đó lớn

B Mômen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào vị trí trục quay và sự phân bố khối lượng đối với trục quay

C Mômen lực tác dụng vào vật rắn làm thay đổi tốc độ quay của vật

D Mômen lực dương tác dụng vào vật rắn làm cho vật quay nhanh dần

Câu 14 Tác dụng một mômen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn

làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi γ = 2,5rad/s 2 Mômen quán tính của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đường tròn đó là

A 0,128 kgm 2 ; B 0,214 kgm 2 ; C 0,315 kgm 2 ; D 0,412 kgm 2

Câu 15 Tác dụng một mômen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn

làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi β = 2,5rad/s 2 Bán kính đường tròn là 40cm thì khối lượng của chất điểm là:

rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngoài của nó Gia tốc góc của ròng rọc là

Câu 17 Một mômen lực không đổi tác dụng vào vật có trục quay cố định Trong các đại lượng sau đại lượng nào không phải là hằng số?

Câu 18 Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có thể quay được xung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc

với mặt phẳng đĩa Tác dụng vào đĩa một mômen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s 2 Mômen quán tính của đĩa đối với trục quay đó là

Câu 19 Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có bán kính 2m có thể quay được xung quanh một trục đi qua

tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa Tác dụng vào đĩa một mômen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s 2 Khối lượng của đĩa là

rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngoài của nó Sau khi vật chịu tác dụng lực được 3s thì tốc độ góc của nó là

c) Đáp án phiếu học tập: 11(C); 12(B); 13(D); 14(A); 15(C); 16(B); 17(B); 18(D); 19(C); 20(A).

IV RÚT KINH NGHIỆM

Tiết 5 & 6 MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG.

Trang 9

ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG

- Thí nghiệm định luật bảo toàn momen động lượng

Bài 3: Momen động lượng

Định luật bảo toàn momen động lượng

1 Momen động lượng:

a Động lượng: p = m.v Đơn vị: kg.m/s

b Momen động lượng:

M = I.β = d(I.ω)/dt = dL/dt Với L = I.ω

L là momen động lượng Đơn vị: kg.m2/s

2 Định luật bảo toàn momen động lượng:

t

L'.I.I

∆

=ω

=γ

=Thì ∆L = 0 và L = const hay I1ω1 = I2ω2.

3 Trả lời phiếu học tập

2 Học sinh:

- Xem lại khái niệm động lượng ở lớp 10; định luật bảo toàn động lượng

- Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định

- Đọc những điều cần lưu ý trong SGV

3 Gợi ý ứng dụng CNTT:

GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về nhào lộn, trượt băng nghệ thuật

Hoạt động 1 (phút) : ổn định tổ chức Kiểm tra bài cũ.

- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em

Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới; phần I: momen động lượng.

* Nắm được momen động lượng là gì?

+ Tìm hiểu khái niệm động lượng

Trang 10

- Trả lời câu hỏi: F = m.a

- a = dv/dt => F = d(m.v)/dt = dp/dt

- p = m.v là động lượng của vật

- Biểu thức định luật II Niu tơn

- Trong đó gia tốc a? thay vào định luật?

- Biểu thức? (xuất hiện p = m.v)

- Đọc SGK

- Thảo luận nhóm

- M = I.γ = d(I.ω)/dt = dL/dt Với L = I.ω

- Nêu như SGK

- Nêu nhận xét

- Trả lời câu hỏi C2, 3 + Momen động lượng - Phương trình: M = I.γ với γ =? Đọc SGK - HD HS tượng tự ta có: L = I.ω là momen động lượng - Nêu khái niệm momen động lượng - Nhận xét? - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C2, 3 Hoạt động 3 ( phút): Định luật bảo toàn momen động lượng. * Nắm được định luật bảo toàn momen động lượng áp dụng định luật vào giải bài tập Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Thảo luận nhóm - M = 0 => L = const hay I.ω = cosnt - Nhận xét (SGK) - Trả lời câu hỏi C4 - Với động lượng: F = 0 => p? - Tương tự với momen động lượng: M = 0 => L? - Nhận xét? (ĐL bảo toàn momen động lượng) - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C4 Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK - Trả lời câu hỏi - Ghi nhận kiến thức - Đọc “Bạn có biết” sau bài học - Tóm tắt bài - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy Hoạt động 5 ( phút): Hướng dẫn về nhà Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Về làm bài và đọc SGK bài sau - Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK - BT trong SBT: - Đọc bài sau trong SGK IV RÚT KINH NGHIỆM

Tiết 7 ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.

* Kiến thức

Trang 11

- Hiểu khái niệm khối tâm của vật rắn và định luật chuyển động của khối tâm của vật rắn.

- Hiểu trong thực tế, chuyển động của một vật rắn được xét như chuyển động khối tâm của nó

- Nắm vững khái niệm tổng hình học các véctơ biểu diễn các lực đặt lên một vật rắn và phân biệt được khái niệm này với tổng hợp lực đặt lên một chất điểm

- Hiểu và thuộc công thức động năng của vật rắn trong chuyển động tịnh tiến

* Kỹ năng

- Xác định khối tâm của vật rắn bất kỳ

- áp dụng tìm hợp lực các lực tác dụng lên vật; động năng của vật rắn chuyển động

B Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

- Hình vẽ 6.1 trên giấy để giải thích

- Một số hình vẽ, tranh ánh minh hoạ chuyển động quay của vật rắn )động cơ, bánh đà )

- Những điều lưu ý trong SGV

Tiết 5 Động năng của vật rắn

1

)r(mv

m

Wdi = i i = i ωiĐộng năng của vật:

12

2 2

,.I

2

12

1 1

.W)(

I.I

32

12

1

1 2 1 1 2 2 2

Hoạt động 1 ( phút) : ổn định tổ chức Kiểm tra bài cũ.

* Nắm sự chuẩn bị bài cũ và mới của học sinh

Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới; phần I: Động năng của một vật tắn quay quanh trục cố định.

* Nắm được cách xác định động năng của vật rắn trong chuyển động quay

- Đọc SGK

- Tìm động năng của một chất điểm trên vật rắn?

Trang 12

- Trình bày cách xây dựng công thức.

- Nhận xét bạn

- HD HS xây dựng công thức tính

- trình bày cách làm

- Nhận xét

- Đọc SGK

- Trình bày cách xây dựng công thức

- Nhận xét bạn

- Tìm động năng của vật rắn?

- HD HS xây đựng công thức tính

- trình bày cách làm

- Nhận xét

Hoạt động 3 ( phút): Bài tập vận dụng.

* Cho học sinh bước đầu vận dụng công thức để tính động năng của vật

- Đọc SGK, tóm tắt bài

- Thảo luận nhóm Giải bài tập

- Trình bày cách giải

- Nhận xét (SGK)

- Đọc kỹ đầu bài và tóm tắt

- Giải bài toán tìm động năng lúc sau?

- Trình bày cách giải?

- Nhận xét

Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK - Trả lời câu hỏi - Ghi nhận kiến thức - Trả lời các phiếu học tập - Tóm tắt bài - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy Hoạt động 5 ( phút): Hướng dẫn về nhà Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Về làm bài tập, giờ sau chữa - Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK - BT trong SBT: - Làm bài tập giờ sau chữa IV RÚT KINH NGHIỆM

Tiết 8 BÀI TẬP VỀ ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

* Kiến thức

- Viết được các công thức và phương trình động lực học của chuyển động quay (quanh một trục)

Trang 13

- Dự kiến các phương án có thể xảy ra.

- Vẽ bảng tóm tắt chương 1 lên bìa và tóm tắt các câu hỏi giúp học sinh nắm được công thức và phương trình mô tả chuyển động quay của vật rắn quanh một trục

- Đọc gợi ý bài toán mẫu trong SGV

+ Giải các phương trình trên ta tìm được đại

lượng chưa biết

II) Bài tập:

1 Bài tập 1:

a Gia tốc của bánh xe:

1

0 1

1 , 5 rad / s

− ω

= γ

2

1 2

2 0 , 5 rad / s

t−ω = −

ω

= γ

b Momen quán tính:

2 1

1 1

10 5 1

15

,

M M M

λ

+

= γ

=

2 Bài 2: (tương tự ghi như bài 1)

3 Bài 3: (như trên)

Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới Tiết 5 Bài tập về động lực học vật rắn Phần 1 Tóm tắt phương

pháp giải

* Nắm được các bước cơ bản giải bài tập về đọng lực học vật rắn

- Nêu phương pháp giải bài tập động lực học

chất điểm

- Nêu phương pháp giải bài tập về vật rắn

- Phương pháp giải bài tập động lực học chất điểm?

- Vận dụng với vật rắn như thế nào?

Trang 14

- Nhận xét bổ xung cho bạn - Trình bày phương pháp giải?

- Nhận xét tóm tắt phương pháp giải

Hoạt động 3 ( phút): Phần II Bài tập.

* Vận dụng phương pháp động lực học cho vật rắn, giải các bài tập

- Học sinh lên trình bày từng bài

- Nhận xét bạn trình bày

+ Bài 1: x = - 1,5m; y = - 1,5m + Bài 2: R/6 + Bài 3: 31,25cm + Bài 4: 2a/9 1) Bài tập trong SGK + Bài tập 1: Gọi học sinh tóm tắt và chữa -Phân tích nội dung trong bài? - Nhận xét bài bạn

+ Bài tập 2: Gọi học sinh tóm tắt và chữa - Phân tích nội dung trong bài? - Nhận xét bài bạn

+ Bài tập 3: Gọi học sinh tóm tắt và chữa - Phân tích nội dung trong bài? - Nhận xét bài bạn

+ Bài tập 4: Gọi học sinh tóm tắt và chữa - Nhận xét bài bạn

- HS nghiên cứu các phiếu, thảo luận nhóm, tìm đáp án đúng và nêu lí do 2) Trả lời các phiếu học tập - Nêu từng phiếu, gọi HS trả lời

Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Ghi nhận kiến thức - Trong giờ - Đọc bài học thêm và tóm tắt chương I - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy Hoạt động 5 ( phút): Hướng dẫn về nhà Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Về làm bài và đọc SGK bài sau - Làm bài còn lại trong SGK - BT trong SBT: - Đọc bài sau; Ôn tập giờ sau kiểm tra IV RÚT KINH NGHIỆM

Tiết 9 Kiểm tra

Kiểm tra môn Vật lý 12 lần 01 năm học 2008-2009

I Trắc nghiệm.

Trang 15

Câu 1: Một bánh xe nhận được một gia tốc góc 5 rad/s trong 8 s dưới tác dụng của một momen ngoại lực và momen lực ma sát Sau đó, do momen ngoại lực ngừng tác dụng, bánh xe quay chậm dần đều và dừng lại sau 10 vòng quay Gia tốc góc và thời gian bánh xe dừng lại kể từ lúc chuyển động là

A γ = −40

π rad/s2 , t = 11,14s B

40

γ π

Câu 3: Trong các chuyển động quay với tốc độ góc và gia tốc góc sau đây, chuyển động nào là chậm dần đều

A ω= 2,5 rad/s, γ = 0,6 rad/s2 B ω= -2,5 rad/s, γ = 0,6 rad/s2 C ω = -2,5 rad/s, γ = - 0,6 rad/s2 D ω = -2,5 rad/s, γ = 0.

Câu 4: Một người đạp xe khởi hành đạt được tốc độ 15 km/h trong 20 s, biết đường kính của bánh xe bằng 1 m Gia tốc góc trung bình của líp xe là

A γlip = 0,42 rad/s 2 B γlip = 0,22 rad/s 2 C γlip= 0,12 rad/s 2 D γlip = 0,32 rad/s 2

Câu 5: Một ôtô đi vào khúc đường lượn tròn để chuyển hướng Bán kính của đường lượn là 100m, tốc độ ôtô giảm đều từ 75 km/h xuống 50km/h

trong 10 giây Gia tốc góc trên đường lượn là

A γ= 6,9.10 -3 rad/s 2 B γ= 3.9.10 -3 rad/s 2 C γ= 4,9.10 -3 rad/s 2 D γ= 5,9.10 -3 rad/s 2

Câu 6: Một đĩa compac có bán kính trong và bán kính ngoài của phần ghi là 2,5 cm và 5,8 cm Khi phát lại, đĩa được làm quay sao cho nó đi qua

đầu đọc với tốc độ dài không đổi 130 cm/s từ mép trong dịch chuyển ra phía ngoài Tốc độ góc ở bán kính trong và ở bán kính ngoài là

A ω1 = 22 rad/s và ω2 = 32,4 rad/s. B ω1 = 65 rad/s và ω2 = 43,4 rad/s

C ω1 = 52 rad/s và ω2 = 22,4 rad/s D ω1 = 52 rad/s và ω2 = 29,4 rad/s.

Câu 7: Một bánh xe đường kính 4 m quay với một gia tốc góc không đổi bằng 4 rad/s2 Lúc t = 0, bánh xe nằm yên Lúc t = 2 s, tốc độ góc, tốc độ dài là

A ω = 8 rad/s, v = 32 m/s. B ω = 12 rad/s, v = 24 m/s. C ω= 8 rad/s, v = 16 m/s. D ω = 10 rad/s ,v = 20 m/s.

Câu 8: Một chất điểm chuyển động tròn có tốc độ góc ban đầu ωo = 120 rad/s quay chậm dần với gia tốc không đổi bằng 4,0 rad/s 2 quanh trục đối xứng vuông góc với vòng tròn Chất điểm sẽ dừng lại sau bao lâu và góc quay được là

A t = 30 s ; φ= 1200 rad B t = 40 s ; φ = 2400 rad C t = 10 s ; φ = 600 rad D t = 30 s ; φ = 1800 rad

Câu 9: Một bánh xe đang quay với tốc độ góc 20 rad/s thì bắt đầu quay chậm dần đều Sau 8 s bánh xe dừng lại Số vòng đã quay được của bánh xe

là

Câu 10: Một bánh xe quay từ lúc đứng yên, sau 2 s nó đạt được tốc độ góc 10 rad/s Gia tốc góc trung bình và góc quay được trong thời gian đó là

A γ = 5 rad/s 2 , ϕ = 4 rad B γ = 4 rad/s 2 , ϕ = 8 rad C γ= 3 rad/s 2 ,ϕ = 6 rad. D γ = 5 rad/s 2 , ϕ = 10 rad.

Câu 11: Một đã bắt đầu quay quanh trục với gia tốc góc không đổi Sau 5,0 s đĩa quay được 25 vòng Số vòng quay được trong 5 s tiếp theo

Câu 12: Một xe đua bắt đầu chạy trên một đường đua hình tròn bán kính 320 m Xe chuyển động nhanh dần đều, cứ sau một giây tốc độ của xe lại

tăng thêm 0,8 m/s Tại vị trí trên quỹ đạo mà độ lớn của hai gia tốc hướng tâm và tiếp tuyến bằng nhau, tốc độ của xe là

Câu 13: Một bánh xe có đường kính 50 cm quay nhanh dần đều trong 4 s tốc độ góc tăng từ 120 vòng/phút đến 360 vòng/phút Gia tốc tiếp tuyến

của một điểm trên vành bánh xe là

A 0,5π m/s 2 B πm/s 2 C 0,75πm/s 2 D 0,25πm/s 2

Câu 14: Một bánh đà đang quay quanh trục với tốc độ góc 300 vòng/phút thì quay chậm lại vì có ma sát với ổ trục Sau một giây, tốc độ gócchỉ còn

bằng 0,9 tốc độ góc ban đầu, coi ma sát là không đổi Tốc độ góc sau giây thứ hai là

Câu 15: Một đĩa tròn quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ sau 5s đạt tới tốc độ góc 10 rad/s Trong 5 s đó đĩa tròn đã quay được một góc bằng

II Phần tự luận

Bài 1 (2 điểm) Một đĩa tròn chịu tác dụng của momen lực Mng không đổi là 40 N.m Trong 10 s đầu, tốc độ của đĩa tăng từ 0 rad/s đến 30 rad/s Sau đó momen M ng ngừng tác dụng, đĩa quay chậm dần và dừng hẳn sau 30s Cho biết momen lực ma sát có giá trị không đổi trong suốt thời gian đĩa quay và bằng 0,25M ng

a Gia tốc góc của đĩa trong các giai đoạn quay nhanh dần và chậm dần.

b Tính động năng quay của đĩa ở thời điểm bắt đầu quay chậm dần.

Bài 2 (2,5 điểm) Hai vật m1 và m 2 có cùng khối lượng là 1 kg, được liên kết

với nhau bằng dây nối nhẹ,không dãn, vắt qua ròng rọc không ma sát, có bán kính

R = 20cm và momen quán tính I = 0,15kg.m 2 (hình vẽ) Biết dây không trượt trên ròng

rọc nhưng chưa biết giữa vật và bàn có ma sát hay không Khi hệ vật được

thả tự do, người ta thấy sau 2 s, ròng rọc quay quanh trục của nó được góc 10 rad và gia tốc của các

khối m 1 và m 2 không đổi Cho g = 10 m/s 2

a Tính gia tốc của hai vật m 1 và m 2

b Tính lực căng của dây ở hai bên ròng rọc.

Câu 3 (0,5 điểm) Biết rằng líp xe đạp 20 răng, đĩa xe có 60 răng Một người đạp xe khởi hành đạt được m1

Trang 16

tốc độ 15km/h trong 20s Tính gia tốc góc trung bình của đĩa xe (rad/s ), biết đường kính của bánh xe bằng 1m.

- Thông qua quan sát có khái niệm về chuyển động dao động

- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc lo xo

- Biết rằng biểu thức của dao động điều hoà là nghiệm của phương trình động lực học

Trang 17

- Hiểu rõ các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà: biên độ, pha, tần số góc, chu kỳ, tần số.

- Biết tính toán và vẽ đồ thị biến đổi theo thời gian của li độ, vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà (DĐĐH)

- Hiểu rõ khái niệm chu kỳ và tần số của dao động điều hoà

- Biết biểu diễn dao động điều hoà bằng vectơ quay

- Biết viết điều kiện ban đầu tuỳ theo cách kích thích dao động và từ điều kiện ban đầu suy ra biên độ A và pha ban đầu ϕ

* Kỹ năng

- Giải bài tập về động học dao động

- Tìm được các đại lượng trong phương trình dao động điều hoà

Tiết 6 dao động điều hoà

+ (ωt + ϕ): pha của dao động

+ ϕ: pha ban đầu + ω: tần số góc

5 Đồ thị dao động điều hoà

6 Chu kỳ và tấn số của dao động điều hoàω

1T

2 t cos A

8 Gia tốc trong dao động điều hoà:

- Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều của vật

3 Gợi ý ứng dụng CNTT:

GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh vidio-clid về dao động của vật

Trang 18

Hoạt động 1 ( phút) : ổn định tổ chức.

* Nắm được chuẩn bị bài của học sinh

- Báo cáo tình hình lớp

- Nghe và suy nghĩ

- Tình hình học sinh

- Giới thiệu về chương 2

Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới: Dao động cơ học Phần I : Dao động - Phương trình động lực học.

* Nắm được cách lập phương trình dao động điều hoà

- Nghiên cứu bào toán

- Thảo luận nhóm, chọn hệ quy chiếu, tìm lực tác

Hoạt động 3 ( phút): Nghiệm phương trình, các đại lượng trong phương trình dao động điều hoà.

* Nắm được phương trình dao động điều hoà, ý nghĩa các đại lượng trong phương trình dao động điều hoà

- Thay x = Acos(ω+ϕ) vào phương trình động lực

học ở trên

- Kết quả đúng

- Nhận xét

+ Nghiệm của phương trình động lực học:

- Cho HS biết nếu nghiệm là x = Acos(ωt+ϕ) thì thay vào phương trình sẽ đúng Hướng dẫn HS thay vào phương trình

- Chứng tỏ đó là nghiệm phương trình

- Đọc SGK

- Nêu ý nghĩa từng đại lượng

+ Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hoà

- GV yêu cầu HS đọc SGK và nêu các đại lượng

Hoạt động 4 ( phút) : Chu kỳ, tần số, vận tốc, gia tốc của dao động điều hoà.

* Nắm được cách xác định chu kỳ, tần số, vận tốc, gia tốc của dao động điều hoà

- Biến đổi x = Acos(ωt+ϕ) = x = Acos(ωt+ϕ+2π)

x = Acos{ω(t + 2π/ω)+ϕ]

- Thời gian t và t+2π/ω có cùng trạng thái dao

động, nên 2π/ω là chu kỳ dao động

- Từ khái niệm tần số => f = 1/T và tìm được ω

+ Chu kỳ và tần số:

- Nêu khái niệm chu kỳ?

- Từ phương trình pha cộng thêm 2π, x không đổi Từ đó tìm được chu kỳ T = 2π/ω

- Nêu khái niệm tần số f Từ chu kỳ tìm được tần số f = 1/T = ω/2π => ω = 2πf = 2π/T

- v = x’ = - Aωsin(ωt+ϕ) = Aωcos(ωt+ϕ+π/2)

- Nhận xét: v sớm pha π/2 so với li độ

+ Vận tốc trong dao động điều hoà

- Từ phương trình tìm v? Nhận xét

Trang 19

- a = v’ = - Aω2cos(ωt+ϕ) = - ω2x.

- a ngược pha với li độ

+ Gia tốc trong dao động điều hoà

- Tìm a? Nhận xét?

Hoạt động 5 ( phút): Biểu diễn dao động điều hoà bằng vectơ quay.

* Nắm được cách biểu diễn dao động điều hoà bằng vectơ quay

Hoạt động 6 ( phút): Điều kiện ban đầu: sự kích thích dao động.

* Nắm được sự phụ thuộc của điều kiện ban đầu với phương trình dao động điều hoà

- Tìm A và ϕ từ điều kiện ban đầu

- Trả lời câu hỏi trong phiếu thọc tập

- Tóm tắt bài Đọc “Em có biết” sau bài học

- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy

Hoạt động 8 ( phút): Hướng dẫn về nhà.

- Về làm bài và đọc SGK bài sau

- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK

1 Vật tốc của chất điểm dao động điều hoà có độ lớn cực đai khi nào?

A) Khi li độ có độ lớn cực đại B) Khi li độ bằng không

Trang 20

C) Khi pha cực đại; D) Khi gia tốc có độ lớn cực đại.

2 Gia tốc của chất điểm dao động điều hoà bằng không khi nào?

A) Khi li độ lớn cực đại B) Khi vận tốc cực đại

3 Trong dao động điều hoà, vận tốc biến đổi như thế nào?

A.Cùng pha với li độ B.Ngược pha với li độ; C.Sớm pha

4 Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi như thế nào?

A.Cùng pha với li độ B.Ngược pha với li độ; C.Sớm pha

5 Trong dao động điều hoà, gia tốc biến đổi:

A) Cùng pha với vận tốc B) Ngược pha với vận tốc ;

6 Chọn câu Đúng: dao động cơ học điều hoà đổi chiều khi:

A lực tác dụng đổi chiều B Lực tác dụng bằng không

7- Phát biểu nào sau đây là không đúng với con lắc lò xo nằm ngang?

A Chuyển động của vật là chuyển động thẳng

B Chuyển động của vật là chuyển động biến đổi đều

C Chuyển động của vật là chuyển động tuần hoàn

D Chuyển động của vật là một dao động điều hoà

8-Con lắc lò xo ngang dao động điều hoà, vận tốc của vật bằng không khi vật chuyển động qua

A vị trí cân bằng B vị trí vật có li độ cực đại

C vị trí mà lo xo không bị biến dạng D vị trí mà lực đàn hồi của lò xo bằng không

9-Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo

B Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng vủa vật nặng

C Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật

D Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật

10-Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m Người ta

kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng theo chiều dương trục toạ độ một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Phương trình dao động của vật nặng là

4 π π

11-Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1 kg và một lò xo có độ cứng 1600 N/m Khi quả nặng

ở VTCB, người ta truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2 m/s theo chiều dương trục toạ độ Phương trình li độ dao động của quả nặng là

A x=  t− m

2 40

D x= 0 , 5 cos( )40t cm

12-Một con lắc lò xo treo thẳng đứng gồm một quả nặng có khối lượng m = 1kg và một lò xo có độ

cứng k = 1600N/m Khi quả nặng ở vị trí cân bằng , người ta truyền cho nó một vận tốc ban đầu bằng 2m/s hướng thẳng đứng xuống dưới Chọn gốc thời gian là lúc truyền vận tốc, góc toạ độ là vị trí cân bằng chiều dương hướng xuống dưới Phương trình dao động nào sau đây là đúng?

A x= 0 , 5 cos( ) ( )40t m; B ( );

2 40 cos 05 ,

13-Một lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 100N/m, đầu trên cố định, đầu dưới treo vật có khối lượng

400g Kéo vật xuống dưới vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng một đoạn 2cm và truyền cho nó vận tốc

3 10

Trang 21

14-Một lò xo khối lượng không đáng kể, đầu trên cố định, đầu dưới treo vật Vật dao động điều hoà

theo phương thẳng đứng với tần số 4,5Hz Trong quá trình dao động, độ dài ngắn nhất của lò xo là 40cm và dài nhất là 56cm Lấy g = 9,8m/s2 Chọn gốc toạ độ ở vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống, gốc thời gian là lúc lò xo ngắn nhất Phương trình dao động của vật là

A.x= 8 2 cos(9 π −t π) ( )cm;B ( );

2 9 cos

17- Một con lắc lò xo gồm quả nặng khối lượng 1kg và một lò xo có độ cứng 1600 N/m Khi quả nặng ở VTCB, người ta

truyền cho nó vận tốc ban đầu bằng 2 m/s Biên độ dao động của quả nặng là

A A = 5 m B A = 5 cm C A = 0,125 m D A = 0.125 cm

16-Một con lắc lò xo gồm một vật khối lượng m = 100g treo vào một lò xo có độ cứng k = 100N/m

Kích thích vật dao động Trong quá trình dao động, vật có vận tốc cực đại bằng 62,8cm/s Lấy π2 =10 Biên độ dao động của vật là

17-Con lắc lò xo ngang dao động với biên độ A = 8 cm, chu kì T = 0,5 s khối lượng của vật là m = 0,4

kg (lấy π2 =10) Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào vật là

A Fmax = 525N B Fmax = 5 , 12N C Fmax = 256N D Fmax = 2 , 56N

18- Một con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k treo quả nặng có khối lượng m Hệ dao động với biên độ

A Giá trị cực đại của lực đàn hồi tác dụng vào quả nặng là

F MA X

19-Một lò xo có k = 20N/m treo thẳng đứng Treo vào lò xo một vật có khối lượng m = 200g Từ vị trí

cân bằng nâng vật lên một đoạn 5cm rồi buông nhẹ Lấy g = 10m/s2 Chiều dương hướng xuống dưới Giá trị cực đại của lực hồi phục và lực đàn hồi là

- Biết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc đơn, có khái niệm về con lắc vật lí

- Nắm vững những công thức về con lắc và vận dụng trong các bài toán đơn giản

- Củng cố kiến thức về dao động điều hoà đã học trong bài trước và lặp lại bài này

* Kỹ năng

- Thiết lập phương trình dao động bằng phương pháp động lực học

- Giải một số bài tập về dao động điều hoà

B Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

- Một con lắc đơn, một con lắc vật lí cho học sinh quan sát trên lớp

- Một con lắc vật lí (phẳng) bằng bìa hoặc bằng tấm gỗ Trên mặt có đánh dấu vị tí khối tâm G

và khoảng cách OG từ trục quay tới khối tâm

Trang 22

- Những điều lưu ý trong SGV.

Bài 7 Con lắc đơn Con lắc vật lí

1 Con lắc đơn: SGK

2 Phương trình động lực học:

+ Vật ở M xác định bởi cung OM = s, góc giữa

day treo và phương thẳng đứng là α

l

g''s

α

−

=α

−

= Pdsin mgsin)

P(

+ Phương trình động lực học:

''Isinmgd α = α

−Với dao động nhỏ sinα≈α, ta có:

0

=α+

αI

Ta được phương trình: α’’ + ω2α = 0+ Với nghiệm: α=α0cos(ωt+ϕ)

5 Hệ dao động: SGK+ Hệ chỉ có nội lực tác dụng thì dao động tự do.+ Hệ dao động tự do với tần số góc riêng ω0:

* Nắm sự chuẩn bị bài của học sinh

Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới: Tiết 13 & 14 Con lắc đơn Phần 1: Con lắc đơn.

* Nắm được cấu tạo con lắc đơn, trong chuyển động của con lắc đơn với biên độ nhỏ

- Đọc SGK tìm hiểu về con lắc đơn và chuyển

Trang 23

Hoạt động 3 ( phút): Phần 2: Con lắc vật lí Hệ dao động.

* Nắm được cấu tạo, phương trình chuyển động con lắc vật lí Hệ dao động

- BT trong SBT:

- Đọc bài sau trong SGK

Tiết 15 NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

Kiến thức

- Biết cách tính toán và tìm ra biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng của con lắc lò xo

- Củng cố kiến thức về bảo toàn cơ năng của một vật chuyển động dưới tác dụng của lực thế

Kỹ năng

- Có kỹ năng giải bài tập có liên quan như tính thế năng, động năng của con lắc đơn

- Vẽ đồ thị thế năng, động năng của vật dao động điều hoà

B Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

- Đồ thi thế năng, động năng của vật dao động điều hoà

- Đọc những điều lưu ý trong SGV

Bài 8 Năng lượng trong dao động điều hoà

1 Sự bảo toàn năng lượng trong dao động điều

4 Biểu thức của cơ năng:

Trang 24

12

1

3 Biểu thức của động năng:

)t(sinAmmv

Wd = 2 = ω2 2 2 ω +ϕ

2

12

1

constA

mkA

WW

W= t + d = 2 = ω2 2 =

2

12

1

5 Lưu ý:

2

212

)t(coskAkA

4

14

* Nắm việc chuẩn bị và học bài của học sinh

Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới: Tiết 15 Năng lượng trong dao động điều hoà Phần 1: Cơ năng của

vật dao động điều hoà

* Nắm được cơ năng của vật dao động điều hoà

- Trả lời câu hỏi thày nêu

- Ngoại lực, là lực thế, Cơ năng bảo toàn

- Vật dao động điều hoà chịu tác dụng lực nào?

- Cơ năng như thế nào? Tại sao?

Hoạt động 3 ( phút): Phần 2: Biểu thức động năng, thế năng và cơ năng.

* Nắm được biểu thức của động năng, thế năng và cơ năng

- Trình bày

- Vẽ đồ thị

Trang 25

- Thảo luận nhóm.

- Tìm cơ năng

- Nhận xét

+ Biểu thức cơ năng:

- HD HS đọc SGK xây dựng biểu thức cơ năng

- BT trong SBT:

- Đọc bài sau trong SGK

Tiết 16 BÀI TẬP VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

Bài tập về dao động điều hoà

1 Bài tập 1: SGK

+ Chọn trục Ox hướng xuống, gốc thời gian

lức thả vật Vị trí vật xác định bởi điểm M trên

vật, mà vật ở VTCB nó ngang mặt chất lỏng

+ Vật có trọng lực P và lực đẩy acximet F

2 Bài tập 2: SGK

3 Bài tập 3: SGK

( Ghi tóm tắt và giải)

Trang 26

Hay - ρgsz = mz’’ => +ρ =0

m

gs''z

Hoạt động 1 ( phút) : ổn định tổ chức Kiểm tra bài cũ: Kết hợp bài mới.

Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới: Bài tập về dao động điều hoà Bài tập 1

k là biểu thức gồm 1 hay nhiều đại lượng Sau

đó áp dụng định luật 2 Newton sẽ chứng minh được vật DĐĐH

- Lưu ý: Từ điều kiện ban đầu ta lập được hệ

2 phương trình với x0 và v0 Giải hệ ta được

Tiêu đề	Động lực học vật rắn
Trường học	Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	bài giảng
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	0,93 MB