Tiet 9 & 10 - Bai 5. Chuyen dong tron deu

Tốc độ trung bình trong chuyển động trịn đều.. Hướng của vận tốc không thay đổi suốt quá trình CĐ.. Vectơ vận tốc trong CĐ tròn đều.. Chú ý: tốc độ góc của CĐ tròn đều là đại l

Trang 1

Tiết 9 & 10 – Ngày soạn:……….

Bài 5: CHUYỂN ĐỢNG TRÒN ĐỀU

I MỤC TIÊU.

1 Về kiến thức.

- Phát biểu được định nghĩa của chuyển đợng tròn đều Viết được cơng thức tính đợ lớn của tớc đợ dài và trình bày được hướng của vectơ vận tớc của chuyển đợng tròn đều

- Phát biểu được định nghĩa, viết được cơng thức và nêu được đơn vị của tớc đợ góc, chu kì, tần sớ trong chuyển đợng tròn đều

- Viết được cơng thức liên hệ giữa tớc đợ dài và tớc đợ góc

- Nêu được hướng của gia tớc trogn chuyển đợng tròn đều và viết được cơng thức của gia tớc hướng tâm

2 Về kĩ năng.

- Chứng minh được các cơng thức (5.4; 5.5; 5.6; 5.7) cũng như sự hướng tâm của vectơ gia tớc

- Nêu được mợt sớ ví dụ về CĐ tròn đều Giải được các bài tập đơn giản về CĐ tròn đều

II CHUẨN BỊ.

1 Giáo viên.

- Đờng hờ (kim quay); quạt bàn; đĩa quay;…

- Hình 5.5 và 5.6 SGK (vẽ trên giấy lớn)

2 Học sinh.

- Ơn lại kiến thức về CĐĐ, vận tớc, gia tớc và quy tắc cợng vectơ

- Xem lại kiến thức về mới quan hệ giữa đợ dài cung, bán kính đường tròn, góc ở tâm chắn cung

III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY.

1 Ởn định lớp.

2 Kiểm tra bài cũ: Nêu các đặc điểm của sự rơi tự do? Viết cơng thức tính vận tớc & quãng đường đi

được của sự rơi tự do?

3 Bài mới.

GV: CĐT là CĐ ntn? CĐT có

những đặc điểm gì? Cơng thức tính

vận tớc, gia tớc của CĐT?

- Trong thực tế CĐ của vật rất đa

dạng và phong phú Vật có thể CĐ

với quỹ đạo là đường thẳng gọi là

CĐT, vật CĐ với quỹ đạo là đường

cong gọi là CĐ cong Mợt dạng đặc

biệt của CĐ cong là CĐ tròn, đặc

biệt hơn nữa là CĐ tròn đều Vậy

CĐ tròn đều có đặc điểm gì khác

so với CĐ mà ta đã học? Chúng ta

cùng nghiên cứu bài mới

GV: Các em đọc SGK và cho biết

CĐ ntn gọi là CĐ tròn? Cho VD?

GV: Tương tự như CĐT, tớc đợ

trung bình trong CĐ tròn được tính

ntn?

GV: Như thế nào gọi là CĐ tròn

đều?

GV: Hoàn thành yêu cầu C1.

- Trong định nghĩa CĐ tròn đều

chú ý cụm từ: “quỹ đạo tròn”, “đi

Hoạt động 1: Nhận thức vấn đề bài học.

HS: Cá nhân trả lời.

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm CĐ trịn đều.

HS: Có quỹ đạo là đường tròn.

HS: Nêu cơng thức.

HS: Phát biểu định nghĩa.

HS: CĐ của đầu kim đờng hờ,

CĐ của 1 điểm trên cánh quạt đang quay ổn định,…

I ĐỊNH NGHĨA.

1 Chuyển động trịn.

Chuyển đợng tròn đều là chuyển đợng có quỹ đạo là 1 đường tròn

2 Tốc độ trung bình trong

chuyển động trịn đều.

TĐTB=

g huyểnđộn Thờigianc

gtròn Độdàicun

3 Chuyền động trịn đều.

Chuyển đợng tròn đều là CĐ có quỹ đạo tròn và có tớc đợ trung bình trên mọi cung tròn

Trang 2

được những quãng đường bằng

nhau trong cùng khoảng thời gian

bằng nhau”

GV: Trong CĐTĐ, chúng ta dùng

khái niệm nào để chỉ mức độ nhanh

chậm của CĐ?

- Trong CĐ tròn đều, quãng đường

vật đi được là đường tròn Vì vậy,

vận tốc không những đặc trưng cho

mức độ nhanh chậm mà còn phải

thể hiện được sự thay đổi về

phương chiều của CĐ, vì thế người

ta đưa ra 1 khái niệm vận tốc dài

GV: Chúng ta có thể áp dụng công

thức trên trong CĐ tròn đều được

không? Muốn áp dụng được thì

phải làm thế nào?

GV: Vậy theo PA đó thì tốc độ dài

được tính ntn?

Kết luận: Trong CĐ tròn đều tốc

độ dài của vật là không đổi

- Trong CĐ tròn đều, nếu coi s

như 1 đoạn thẳng thì tại mỗi điểm

khác nhau, s lại có phương chiều

khác nhau, cho nên vừa để chỉ

quãng đường đi được vừa để chỉ

hướng của CĐ người ta đưa ra đại

lượng s

 gọi là vectơ độ dời

GV: Vectơ vận tốc có biểu thức

tính ntn? Hướng của vectơ vận tốc

có đặc điểm gì khác so với hướng

của vectơ vận tốc trong CĐTĐ?

- GV dùng hình vẽ để khẳng định

điều đó với HS

- Quan sát H5.4, ta thấy trong CĐ

tròn đều khi M là vị trí tức thời của

vật CĐ được cung tròn s thì bán

kính OM quay được 1 góc 

GV: Biểu thức nào thế hiện được

sự quay nhanh hay chậm của bán

kính OM?

- Khi v

không thể hiện được sự

nhanh chậm của bán kính OM nữa,

bắt buộc phải đưa thêm 1 đại lượng

mới có tên là tốc độ góc của CĐ

tròn đều, kí hiệu là 

GV: Nếu tốc độ dài cho biết quãng

Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm vận tốc dài.

HS: Khái niệm tốc độ (v = s/t)

HS: Chọn khoảng thời gian

ngắn để quãng đường đi được coi như thẳng

t







t





 =314m/ph=5,23m/s

HS: - CĐTĐ: v

vectơ vận tốc có phương trùng với quỹ đạo

CĐ, chiều cùng với chiều CĐ

Hướng của vận tốc không thay đổi suốt quá trình CĐ

- CĐ tròn đều: v

có phương trùng với tiếp tuyến của đường tròn quỹ đạo, hướng luôn thay đổi

Hoạt động 4: Tìm hiểu các khái niệm tốc độ góc, chu kì, tần số.

HS nghe GV phân tích

là như nhau

II TỐC ĐỘ DÀI VÀ TỐC ĐỘ GÓC.

1 Tốc độ dài.

Gọi s là độ dài trung tròn mà vật đi được từ điểm M đến M’ trong khoảng thời gian rất ngắn t

s v t





 gọi là tốc độ dài tại M Trong CĐ tròn đều, tốc độ dài của vật không đổi

2 Vectơ vận tốc trong CĐ

tròn đều.

s v t



 



 Vectơ vận tốc trong CĐ tròn đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo

3 Tốc độ góc Chu kì Tần

số.

a Định nghĩa.

t



 

 gọi là tốc độ góc của CĐ tròn Tốc độ góc của CĐ trong là đại lượng đo bằng góc mà bán

s





M

v



O

s

M

O



r

Trang 3

đường vật đi được trong 1 đơn vị

thời gian thì tốc độ góc cho ta biết

điều gì? Có thể tính bằng công thức

nào?

- GV thông báo khái niệm tốc độ

góc của CĐ tròn đều Chú ý: tốc độ

góc của CĐ tròn đều là đại lượng

không đổi.

GV: Nếu góc  = rađian (rad) và

thời gian t = giây (s) thì tốc độ

góc  đo bằng đơn vị gì?

- Trong VD trên kim giây cứ quay

được 1 vòng thì hết t = 60s, người

ta gọi đó là chu kì của kim giây

GV: Chu kì của CĐ tròn đều là gì?

Có đơn vị là gì?

- Nếu chu kì cho biết thời gian vật

quay được 1 vòng thì 1 đại lượng

có tên gọi là tần số cho biết số

vòng vật quay được trong 1s

GV: Viết biểu thức tính tần số?

Đơn vị của nó?

- Trong CĐ tròn đều tốc độ dài cho

biết tốc độ CĐ không thay đổi

nhưng hướng của CĐ luôn thay

đổi, tốc độ góc nói lên sự nhanh

chậm của bán kính quỹ đạo Hai

đại lượng này có quan hệ với nhau

hay không? Nếu có thì quan hệ với

nhau ntn?

GV: Làm thế nào để tính tốc độ dài

cung tròn?

GV: Chúng ta có thể viết lại ở

dạng kí hiệu ntn?(Chúng ta chia cả

2 vế phương trình đó cho t)

GV: Từ công thức vừa thành lập,

các em hoàn thành yêu cầu C6

GV: Nhắc lại gia tốc trong

CĐTBĐĐ: khái niệm đặc điểm,

hướng,….?

- Trong CĐ tròn đều có độ lớn vận

tốc không đổi nhưng hướng của

HS: Cho biết góc mà bán kính

nối với vật quay được trong 1 đơn vị thời gian

- Trong t quay được 

- Trong 1 đvtg quay được 1 góc 

t





HS: rad/s

60

rad

    

HS: là thời gian vật đi được hết

1 vòng, đơn vị là s

HS: - Trong 1(s) bán kính OM

quét 1 góc  (rad)

- Trong T(s) bán kính OM quét 1 góc 2 (rad)

T 2



f T

 , có đơn vị là Hz

HS: - Trong T(s) vật quay được

1 vòng

- Trong 1(s) vật quay được f

f 1

T

HS: Độ dài cung = bán kính x

góc ở tâm chắn cung

HS:

s r s r

v r





   

HS: v 0,0523 rad

   

Hoạt động 5: Tìm hiểu hướng của vectơ gia tốc trong CĐ tròn đều.

HS: Cá nhân trả lời câu hỏi của

GV

kính OM quét được trong 1 đơn vị thời gian

Tốc độ góc của CĐ tròn đều là đại lượng không đổi

b Đơn vị đo tốc độ góc.

 = 1rad; t = 1s   = 1rad/s

c Chu kì.

Chu kì T của CĐ tròn đều là thời gian để vật đi được 1 vòng

2



 Đơn vị của chu kì T là (s)

d Tần số.

Tần số f của CĐ tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1s

1 2

f T





Đơn vị của tần số là Hz hoặc vòng/s

e Công thức liên hệ giữa

tốc độ dài và tốc độ góc.

Độ dài cung = bán kính x góc ở tâm chắn cung

s r s r

v r





   

III GIA TỐC HƯỚNG TÂM.

1 Hướng của vectơ gia tốc trong CĐ tròn đều.

Trang 4

vectơ vận tốc luôn thay đổi Đại

lượng đặc trưng cho sự biến đổi đó

là gia tốc của CĐ tròn đều

GV: Các em đọc SGK cho biết

vectơ gia tốc trong CĐ trờn đều có

đặc điểm gì?

- GV dùng H5.5 để xây dựng cho

HS hướng của vectơ vận tốc v



GV: Trong CĐ tròn đều gia tốc

được xác định bằng công thức nào?

GV: Vì sao gọi gia tốc trong CĐ

tròn đều là gia tốc hướng tâm?

GV: Chúng ta có thể kết luận ntn

về gia tốc hướng tâm?

GV: Các em quan sát H5.5 hãy tìm

ra công thức tính độ lớn của gia tốc

hướng tâm?

GV: Đơn vị của nó ntn?

HS: Theo dõi và trả lời câu hỏi

của GV

t



 





Hoạt động 6: Tìm hiểu độ lớn của gia tốc hướng tâm.

HS: Luôn hướng vào tâm của

quỹ đạo

ht

HS: m/s2

ht

r v



v a t



 



 Trong CĐ tròn đều, tuy vận tốc có độ lớn không đổi, nhưng có hướng luôn thay đổi, nên

CĐ này có gia tốc Gia tốc trong CĐ tròn đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm

2 Độ lớn của gia tốc hướng

tâm.

2

2 ht

a v r

4 Củng cố, dặn dò.

- GV tóm tắt lại những kiến thức quan trọng trong bài

- Về nhà làm bài tập SGK và chuẩn bị bài tiếp theo

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM.

1 Chuyển động của vật nào dưới đây là chuyển động tròn đều?

A Chuyển động của 1 con lắc đồng hồ

B Chuyển động của 1 mắc xích xe đạp

C Chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe, xe chạy đều

D Chuyển động của cái đầu van xe đạp đối với mặt đường, xe chạy đều

2 Chỉ ra câu sai: Chuyển động tròn đều có các đặc điểm sau:

A Quỹ đạo là đường tròn B Vectơ vận tốc không đổi

C Tốc độ góc không đổi D Vectơ gia tốc luôn hướng vào tâm

3 Chọn câu sai trong các câu sau:

A Tại bất cứ điểm nào trên quỹ đạo, vectơ gia tốc hướng tâm luôn cùng chiều với vectơ vận tốc

B Gia tốc của chuyển động tròn đều không những biểu thị sự tăng hay giảm về độ lớn của vận tốc mà còn biểu thị sự thay đổi về hướng của vectơ vận tốc

C Chu kì quay là 1 hằng số

D Độ lớn của gia tốc hướng tâm tỉ lệ nghịch với bán kính

4 Một chiếc bánh xe có bán kính 40cm, quay đều 100vòng trong thời gian 2s Hãy xác định:

Tần số của bánh xe?

A 40vòng/s B 60vòng/s C 50vòng/s D 30vòng/s Tốc độ góc ?

A 314rad/s B 213rad/s C 413rad/s D 214rad/s

x I

1

v

2

v

M2

M1

v





1

v

2

v

r

O

Tiêu đề	Chuyển động tròn đều
Trường học	Trường THPT Che Guevara
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Giáo án

Định dạng
Số trang	4
Dung lượng	163,5 KB