GIÁO ÁN VẬT LÝ 12

Mục tiêu: • Kiến thức: Biết được các khái niệm về tọa độ góc, gia tốc góc, phương trình động học của chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định - Biết cách xây dựng và vẽ đồ th

Trang 1

CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 BAN KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Chương I: CƠ HỌC VẬT RẮN.

Tiết 01-02: C huyển động của vật rắn quay quanh

Tiết 03: Mômen lực Phương trình động lực học

Tiết 04: Bài tập về phương trình động lực học

Tiết 05: Mômen động lượng của vật rắn Định luật bảo

toàn mômen động lượng.

Tiết 06: Chuyển động của khối tâm vật rắn Động năng

của vật rắn chuyển động tịnh tiến.

Tiết 07: Bài tập.

Tiết 08: Động năng của vật rắn quay quanh một trục.

Tiết 09: Cân bằng tĩnh của vật rắn.

Tiết 11: Hợp lực của các lực song song Ngẫu lực Cân

bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực

Tiết 12: Cân bằng của vật rắn có trục quay cố định Mặt

chân đế.

Tiết 14: Kiểm tra.

Chương II: DAO ĐỘNG CƠ HỌC.

Tiết 15: Dao động cơ học

Tiết 16: Khảo sát dao động điều hoà.

Tiết 18: Con lắc đơn.

Tiết Tiết 20: Năng lượng dao động điều hoà.

Tiết 21: Dao động tắt dần và dao động duy trì.

Tiết 22: Dao động cưỡng bức Cộng hưởng.

Tiết 23: Tổng hợp dao động.

Tiết 25, 26: Thực hành: nghiên cứu dao động

Chương III: SÓNG CƠ HỌC.

Tiết 35, 36: Thực hành và kiểm tra hực hành: Xác định

vận tốc truyền âm.(Kiểm tra I tiết:D/động-Sóng)

Chương IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

Tiết 37, 38: Dao động điện từ.

Tiết 39: Bài tập về dao động điện từ.

Tiết 40: Điện từ trường.

Tiết 41: Sóng điện từ.

Tiết 42,43: Thông tin bằng sóng vô tuyến điện

Chương V: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.

Tiết 44, 45: Dòng điện xoay chiều

Tiết 46: Tụ điện trong mạch điện xoay chiều.

Tiết 48: Cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều.

Tiết 49: Đoạn mạch điện xoay chiều.

Tiết 51: Công suất của đoạn mạch điện xoay chiều Tiết 52: Bài tập.

Tiết 53: Ôn tập.

Tiết 54: Kiểm tra học kì.

Tiết 55: Máy phát điện xoay chiều.

Tiết 56: Động cơ không đồng bộ ba pha.

Tiết 57: Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều

Tiết 58: Một số bài tập điện xoay chiều.

Tiết 59: Thực hành: xác định trở kháng

Tiết 60: Thực hành: Nghiên cứu máy biến thế.

Chương VI: SÓNG ÁNH SÁNG.

Tiết 61: Hiện tượng tán sắc.

Tiết 62, 63: Hiện tượng giao thoa ánh sáng

Tiết 64: Bài tập Tiết 65: Khoảng vân Bước sóng ánh sáng và

Tiết 66: Bài tập về giao thoa ánh sáng Tiết 67: Máy quang phổ Quang phổ liên tục.

Tiết 68: Quang phổ vạch Phân tích quang phổ.

Tiết 70: Tia hồng ngoại Tia tử ngoại.

Tiết 71: Tia X Thang sóng điện từ

Tiết 72: Bài tập Tiết 73, 74: Thực hành và kiểm tra thực hành: Xác định

bước sóng ánh sáng.(Kiểm tra I tiết)

Chương VII: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG.

Tiết 75,76: Hiện tượng quang điện

Tiết 77: Bài tập về hiện tượng quang điện

Tiết 78: Hiện tượng quang điện trong

Tiết 79: Thuyết Bo và quang phổ Hyđrô.

Tiết 81,82: Sự hấp thụ ánh sáng

Tiết 83: Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng

Tiết 85: Kiểm tra.

Chương VIII: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP HẠT

NHÂN NGUYÊN TỬ.

Tiết 86, 87: Thuyết tương đối hẹp.

tiết 88: Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử Độ hụt

Chương IX: TỪ VÔ CÙNG BÉ ĐẾN VÔ CÙNG LỚN.

Tiết 99: Các hạt sơ cấp.

Tiết 100,101: Mặt trời Hệ mặt trời.

Tiết 102: Các sao Thiên hà.

Tiết 103: Thuyết vụ nổ lớn ( Big Bang) Tiết 104: Ôn tập.

Tiết 105: Kiểm tra học kì II.

Trang 2

Tiết thứ: 01,02

I Mục tiêu:

• Kiến thức: Biết được các khái niệm về tọa độ góc, gia tốc góc, phương trình động học của

chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định - Biết cách xây dựng và vẽ đồ thị các phương trình chuyển động quay đều và quay biến đổi đều trong hệ tọa độ ( ϕ,t) -Nắm vững các công thức liên hệ vận tốc góc vận tốc dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn

• Kĩ năng:Vận dụng giải các bài tập đơn giản.

• Liên hệ thực tế: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.

II Phương pháp dạy học: Giảng giải – phát vấn

• Có đầy đủ sách giáo khoa

• Ôn lại phần động học chất điểm 10A

TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY - -

• Ổn định tổ chức.

• Kiểm tra bài cũ:

NỘI DUNG BÀI GIẢNG Hoạt động thầy trò Nội dung chính HĐ1:

Hs: Khi vật rắn quay quanh một trục cố định, thì

góc quay của các điểm trên vật rắn có quan hệ

như thế nào?

Gv: Vì các điểm trên vật rắn đều quay một góc

giống nhau → chỉ cần lấy tọa độ góc ϕ của M

trên vật rắn làm tọa độ góc của vật rắn và thông

báo công thức tọa độ góc và qui ước dấu?

Hs: Tọa độ góc của các điểm sai khác nhau 2kπ

và (2k +1)π thì vị trí các véc tơ tia chúng như

thế nào?

HĐ2:

Hs: Phát biểu định nghĩa vận tốc góc.

Gv: Vận tốc góc là một đại lượng đại số Vận

tốc góc có giá trị dương khi vật rắn quay theo

chiều dương qui ước và âm khi ngược lại

+Vận tốc góc tức thời: ω = dϕ/dt (2)

• Vận tốc góc tức thời ( gọi tắt là vận tốc

góc) của vật rắn quay quanh một trục bằng đạo hàm bậc nhất theo thời gian của tọa độ góc vật rắn.

O

M

Trang 3

H2: Trong công thức (1) chọn t0=0 → phương

trình chuyển động của vật rắn quay quanh một

trục cố định.?

H3: Phương trình (3) có dạng tương tự như

phương trình nào đã học ở lớp 10?

3.Chuyển động quay đều:

• Chuyển động quay đều là chuyển động mà vận tốc góc của vật rắn không đổi theo thời gian ωtb

chọn t0 = 0 ta được:

ϕ - ϕ0 = ωt (3) - Phương trình chuyển động của vật rắn quay quanh một trục cố định

• Trong chuyển động quay đều của vật rắn thì

tọa độ góc là hàm số bậc nhất của thời gian Đồ

thị là đường thẳng xiên góc, với hệ số góc ω

HĐ4:

Hs: Khi vật rắn quay không đều lúc đó vận tốc

góc thay đổi Để đặc trưng cho sự biến thiên

nhanh hay chậm của vận tốc tốc góc ta đưa ra

khái niệm gia tốc góc

Gv: Có phải dấu của gia tốc cho ta biết vật rắn

quay nhanh dần hay chậm dần không?

• Công thức:

+gia tốc góc trung bình: βtb=

tt

(4)

+gia tốc góc tức thời: β= 2

2 0

d dt

d t

của vật rắn quay quanh một trục bằng đạo hàm bậc nhất theo thời gian của vận tốc góc vật rắn.

• Đơn vị của gia tốc là Rad/s2

• Gia tốc góc là đại lượng đại số

Hs:Định nghĩa chuyển động quay biến đổi đều?

Hs: Phương trình (6) có dạng tương tự như

phương trình nào đã học ở lớp 10?

Hs: Viết phương trình chuyển động thẳng biến

đổi đều: x = x0 +v0t + 0,5at2

Gv: Dựa vào sự tương tự:

x ↔ ϕ, x0 ↔ϕ0, v0 ↔ ω0, a ↔ β để suy ra

phương trình (7)

Gv: Đồ thị mô tả sự phụ thuộc ϕ vào t là đường

5 Chuyển động quay biến đổi đều:

• Chuyển động quay biến đổi đều là chuyển động mà gia tốc góc của vật rắn không đổi theo thời gian βtb = ω = const

• Từ (5):β = (ω - ω0)/(t – t0) Chọn t0 = 0 ta được: ω = ω0 + βt (6)

• Phương trình chuyển động quay biến đổi đều:

ϕ = ϕ0 +ω0t + 1

2βt2 (7)

ϕ0ϕ

Trang 4

Gv: Khi vật rắn quay đều xung quanh trục quay

cố định thì mỗi điểm trên vật rắn cách trục quay

một đoạn r chuyển động tròn đều Dựa vào vật

lý 10 Hs cho biết mối quan hệ giữa vận tốc góc

với vận tốc dài và gia tốc hướng tâm của các

điểm đó?

Hs:+ v = ωr,

+ an = r.ω2 =

r

v 2

Gv: Nhấn mạnh gia tốc hướng tâm chỉ do sự

biến thiên phương và chiều của vận tốc dài mà

gây ra!

Gv:Nếu vật rắn quay không đều, thì mỗi điểm

trên vật rắn chuyển động tròn không đều Trong

chuyển động này ngoài sự biến thiên phương,

chiều của vận tốc còn có sự biến thiên về độ lớn

vận tốc Biến thiên về độ lớn vận tốc gây nên

gia tốc tiếp tuyến at

Hs: Viết công thức tính gia tốc tiếp tuyến?

Gv: Các điểm trên vật rắn càng xa trục quay thì

gia tốc góc của nó như thế nào?

6.Vận tốc và gia tốc của một điểm của vật rắn chuyển động quay:

a Trong chuyển động quay đều:

• Liên hệ vận tốc góc và vận tốc dài:

v = ωr (8)

• Gia tốc hướng tâm khi vật rắn quay đều:

an = r.ω2 =

r

v 2

(9)

b Trong chuyển động quay không đều:

• Tại mỗi điểm trên vật rắn ta đồng thời có:

+ Sự biến thiên phương chiều vrgây gia tốc hướng tâm:

an = r.ω2 =

r

v 2

+ Biến thiên về

độ lớn vận tốc gây nên gia tốc tiếp tuyến at:

at = = ω= r β

dt

d r dt

dv

(10)

• Gia tốc toàn phần: a = 2

t

a +

• Củng cố dặn dò:

1.Thường để đơn giản trong việc xác định dấu ω và β ta nên chọn chiều quay dương là chiều quay vật rắn Khi đó ta luôn có ω > 0 và nếu vật quay

+ nhanh dần thì β > 0,

+ và chậm dần thì β < 0

2 HD trả lời các câu hỏi:

1/8(Sgk): Câu a vì: Các điểm khác nhau thì vẽ thành các đường tròn khác nhau

2/8(Sgk):

3/8sgk: Câu B vì: trong chuyển động quay nhanh dần thì β.ω >0 ( cùng dấu)

3 Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 1,2,3,4,5,6,7 trang 8,9 Sgk.

• Rút kinh nghiệm:

Đặc điểm chuyển

động Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định Chuyển động thẳng của một chất điểm

Biến đổi đều

ϕ = ϕ0 +ω0t + 21 βt2 x = x0 +v0t + 21 at2

ω =ω0 + βt v =v0 + at

ω2 –ω02 = 2β( ϕ –ϕ0) v2 –v02 = 2a( x –x0)

a

s 2

M x

at

an

v

O

a ϕ (+)

Trang 5

• Kĩ năng: Cách xác định giá trị của mômen lực đối với một trục quay.

II Phương pháp:Giảng giải – phát vấn.

, trong đó ω, ω0 lần lượt là vận tốc góc của vật rắn tại các thời điểm

t và t0

NỘI DUNG BÀI DẠY Hoạt động thầy trò Nội dung chính HĐ1:

Hs Quan sát h 3.1 để thảo luận

các câu hỏi sau:

trục quay, hoặc song với trục

quay thì có tác dụng làm quay vật rắn không?

• Khi véc tơ lực đó nằm trong mặt phẳng ⊥

với trục quay, thì lực này gọi là trực giao với

trục quay

• Tổng kết các kết luận rút ra trong vấn đề

thảo luận mục a.; b để dẫn đến kết luận chung

1.Momen lực đối với trục quay cố định:

• Tác dụng của một lực lên vật rắn có trục

quay cố định không chỉ phụ thuộc vào độ lớn của lực mà còn phụ thuộc vào vị trí của điểm đặt và phương tác dụng của lực với trục quay

vật rắn quanh trục cố định gọi là momen lực.

F1

F2

Trang 6

Gv: Lưu ý cho học sinh cách xác định cánh tay

đòn (Khoảng cách từ phương của lực đến trục

quay)

2 Momen lực đối với trục quay:

• Mômen lực M của lực F đối với vật rắn có

trục quay cố định là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật rắn quanh trục cố định

đó của lực F, và đo bằng tích số lực và cánh

• Đơn vị: N.m

HĐ3:

Gv: Momen lực là đại lượng đại số, dấu của

các momen cho biết mômen lực này làm cho

vật rắn quay theo chiều nào

Hs: Nêu qui ước dấu của momen

3 Dấu của momen lực:

Qui ước dấu momen:

+ Momen lực F làm vật rắn quay theo chiều

quan hệ giữa momen lực F đối với trục quay ∆

đi qua O và gia tốc β?

Hs: dưới sự hướng dẫn của Gv hiểu được cách

biến đổi toán học để đến công thức 2 như bên

nội dung

Gv: Công thức 2 được gọi là phương trình động

lực học của chất điểm trong chuyển động quay

quanh một trục

4 Chuyển động tròn của chất điểm Dạng khác của định luật II Niutơn:

• Chất điểm M có khối lượng m, chuyển động trên đường tròn tâm O bán kính r và chịu lực F (hv)

F d

O

n

F ur

tF

ur

F urd

O

θ

m

Trang 7

Gv: I = mr2 gọi là mơmen quán tính của chất

điểm đối với trục ∆

Hs: Từ cơng thức M = Iβ → β = M/ I Hs phát

biểu mối quan hệ, và nêu ý nghĩa momen quán

tính?

Gv: Liên hệ cơng thức a = F/m để khắc sâu kiến

thức cho Hs

Hs: Đơn vị I: kg.m2

5 Momen quán tính của chất điểm với một trục:

• Ta cĩ:β = M/ I → Gia tốc gĩc của chất điểm trong chuyển động quay quanh một trục tỉ lệ thuận với momen lực và tỉ lệ nghịch với momen quán tính đối với trục đĩ

• Mơmen quán tính của chất điểm đối với một

trục đặc trưng cho mức quán tính (sức ì) của chất điểm đĩ đối với chuyển động quay quanh trục đĩ I = mr2

HĐ6:

Gv: Dựa trên kiến thức về momen quán tính

của chất điểm Gv thơng báo về momen quán

tính của vật rắn đối với một trục bằng tổng các

momen quán tính các phần của vật đối với trục

quay đĩ I = ∑

i

2 i

i r

m Trong đĩ mi, ri lần lượt

là khối lượng và khoảng cách từ phần tử thứ i

đến trục quay

Hs: Vận dụng tính momen quán tính của phân

tử ơxi?

I = I1 + I2 = m

2

d











 + m

2

d











 = m

2

d 2

Thay số: I = 1,95.10-48kg.m2

5 Momen quán tính của vật rắn đối với một trục:

trục đặc trưng cho mức quán tính (sức ì) của vật đĩ đối với chuyển động quay quanh trục đĩ.

• Cơng thức: I = ∑

i

2 i

i r

• Mơmen quán tính của một số vật đồng chất đối với trục quay ∆ là trục đối xứng vật:

* Thanh cĩ tiết diện bé

so với chiều dài: I = 121

mL2 ( L : Chiều dài thanh)

Gv:

• Nhấn mạnh:

+Độ lớn momen quán tính phụ thuộc vào sự

phân bố các phần của vật đối với trục quay

Nếu vật là đồng chất thì momen quán tính phụ

thuộc vào khối lượng, hình dạng và kích thước

của vật

+ Nếu vật khơng đồng chất hoặc cĩ hình dạng

bất kì thì momen quán tính được xác định bằng

thực nghiệm

• Thơng báo momen quán tính của một số vật

đồng chất đối với trục quay ∆ là trục đối xứng

vật như ở nội dung

• Củng cố dặn dị: Bài tập về nhà: 1,2 trang 14 Sgk.

* Vành tròn hay trụ rỗng bán kính R: I = mR 2

* Hình cầu đặc: I = mR 2

Trang 8

+Biết cách xây dựng phương trình động lực học vật rắn.

+Hiểu được khái niệm momen động lượng là đại lượng động lực học đặc trưng cho chuyển động quay của một vật quanh một trục

+Thuộc và hiểu được công thức về momen động lượng của vật rắn và các đại lượng chứa trong công thức đó Định luật bảo toàn momen động lượng

• Kĩ năng:Biết sử phương trình động lực học vật rắn để giải một số bài tập đơn giản.

• Liên hệ thực tế:Vận dụng định luật bảo toàn mômen để giải thích một số hiện tượng trong

Viết phương trình động lực học của chất điểm trong chuyển động quay quanh một trục Nêu các đại lượng?

Gv:• Dành thời gian cho Hs nhắc lại phương

trình động lực học của vật rắn quay quanh một

trục

• Từ đó khái quát lên: Nếu vật rắn quay xung

một trục cố định ∆ và có momen quán tính đối

với trục này I Gọi M là tổng đại số các momen

các lực đối với trục quay ∆ tác dụng lên vật rắn

khi đó phương trình Iβ=M được gọi là pt động

lực học của vật rắn quay quanh một trục

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

Hs: Gv tổ chức cho Hs dựa vào phương trình

Iβ=M để từ đó dùng phép biến đổi toán học

dẫn đến dạng :M= Iddtω

Gv: Đại lượng L=Iω gọi là momen động lượng

của vật rắn nó đặc trưng cho vật vật rắn có

momen quán tính quay quanh một trục

Hs: Khái niệm momen động lượng, đơn vị.

Gv: Momen động lượng có phải là đại lượng đại

2 Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục:

• Ta có: M = Iddtω= ddtIω) (2)

• Biểu thức L = Iω gọi là momen động lượng của vật rắn, đối với trục quay

• Vậy: Momen động lượng của vật rắn đối với

một trục quay bằng tích số của momen quán tính của vật đối với trục quay đó và vận tốc góc của vật quay quanh trục đó.

• Đơn vị: kg.m2.s-1

Trang 9

vật rắn quay quanh một trục.

Hs: Tìm ra sự tương ứng giữa công thức p=mv

với L = Iω?

Vậy: Momen ngoại lực đặt lên vật rắn có trục

quay cố định bằng đạo hàm theo theo gian của momen động lượng của vật rắn đối với trục quay đó.

HĐ3:

Hs: Định luật II Niu-tơn cho một chất điểm ở

dạng khác: F d(dtmv) ddtp

r r

) v m ( d F

r r

+Vật có momen quán tính I thay đổi ( do thay

đổi h/dạng hay kích thước)

+Hệ nhiều vật Trong trường hợp này thì trong

pt trên cần hiểu M là tổng đại số các momen

ngoại lực tác dụng lên hệ đối với cùng trục

quay, và L tổng các momen động lượng của các

vật trong hệ với trục quay đó

Hs: Gv cho Hs sinh nhận xét nếu M=0 thì

momen động lượng của vật (hay hệ vật) đối với

trục quay có thay đổi không?

Gv: Nêu các trường hợp bảo toàn động lượng

cho các trường hợp và làm các thí nghiệm hay

các hình động chuẩn bị trên máy tính để làm

minh họa

3 Định luật bảo toàn momen động lượng:

• Nếu M = 0 thì dLdt = 0 → L = hằng số

• Vậy: Khi tổng đại số các momen ngoại lực

đặt lên một vật rắn ( hay hệ vật) đối với một trục quay bằng không ( hay các momen ngoại lực triệt tiêu), thì momen động lượng của vật rắn ( hay hệ vật) đối với trục đó là không đổi Trong trường hợp vật rắn có momen quán tính không đổi đối với trục quay không đổi thì vật rắn không quay hoặc quay đều quanh trục đó

• Các ví dụ về bảo toàn momen động lượng:

 Hệ nhiều vật : L=∑

=

n 1 i i

L =L1+L2+ =Hằng số

Ví dụ: Máy bay trực thăng có hai hệ thống

cánh quạt quay theo hai chiều ngược nhau để luôn giữ cho thân máy bay bay theo một hướng  Hệ một vật có I thay đổi: L1=L2 hay

ω1I1=ω2I2

Ví dụ: Các động viên bơi lội, trượt băng

nghệ thuật, các nghệ sĩ xiếc khi thực hiện các động tác thường thay đổi tư thế nhằm thay đổi I khi đó sẽ thay đổi được vận tốc góc

Trang 10

• Kĩ năng: Phương pháp giải bài toán động học và động lực học vật rắn quay quanh một trục.

• Liên hệ thực tế:Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.

II Phương pháp: Giảng giải – pháp vấn

III Chuẩn bị:

1 Giáo viện: 2 Học sinh: Chuẩn bị các bài tập ở nhà.

TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY

• Ổn định tổ chức.

•Kiểm tra bài cũ:

Phát biểu định luật bảo toàn mômen động lượng Lấy ví dụ để giải thích?

NỘI DUNG TIẾT DẠY Hoạt động thầy trò Nội dung chính HĐ1: Bài 1 trang 20 Sgk.

Gv: Gọi 1 Hs đọc đề bài tập.

HS: Các học sinh còn lại nghe và tóm tắt đề bài

tập vào vở

Gv: gọi 1 Hs lên bảng giải, cả lớp theo giỏi.

Hệ thống câu hỏi dẫn dắt Hs giải:

• Khi không có M1 thì bánh xe quay chậm

dần đều dưới tác dụng của momen lực nào?

• Tính gia tốc góc β1 : β1=(0-ω)/∆t

• Từ Iβ1= Mms → Mms

• M=M1+Mms → M1

Câu c

• Dựa vào công thức ω2-ω0=2βϕ → góc

quay trong hai giai đoạn và từ đó →số vòng

quay trong hai giai đoạn

Bài 1 tr 20Sgk

Giả thiết

• Bánh xe chịu: Momen M 1 = const, tổng momen 24Nm

• Trong 5s đầu vận tóc góc tăng 0 ÷10rad/s

• sau đó M 1 ngừng tác dụng, bánh xe quay chậm dần và ngừng lại sau 50s.

Kết luận

− ω

ϕ =

β =250rad.

Vậy số vòng quay: N=(ϕ+ϕ1)/2π =43,8 vòng

Trang 11

HĐ2: Bài 2 trang 21 Sgk.

Gv: Gọi 1 Hs đọc đề bài tập.

HS: Các học sinh còn lại nghe và tóm tắt đề bài

tập vào vở

Gv: gọi 1 Hs lên bảng giải, cả lớp theo giỏi.

Hệ thống câu hỏi gợi ý

• Áp dụng định luật II Niutơn cho chuyển động

vật m1 và m2 và phương trình động lực học vật

rắn cho ròng rọc M

• Chiếu lên chiều chuyển động để được ba

phương trình

• Để ý độ lớn các lực căng dây: T1=T1/ ; T2=T2/,

và độ lớn gia tốc các vật a1=a2=a;

• Phối hợp các phương trình trên để dẫn ra công

thức tính gia tốc của hệ

Hs: Khi bỏ qua khối lượng ròng rọc thì ta phải

có điều kiện gì?

Bài 2 tr 21Sgk

Giả thiết

Hệ cơ học (máy A-tut) hình vẽ, biết m 2 >m 1

và hệ chuyển động theo chiều rơi của quả nặng có khối lượng lớn.

Kết luận

Lập công thức tính gia tốc của hệ khi:

a Kể đến khối lượng ròng rọc.

b Suy ra trường hợp ròng rọc không có khối

lượng.

Bài giải:

a

• Vì m2>m1 nên hệ chuyển động theo chiều m2 đi xuống

và m1 đi lên

• Chọn chiều dương là chiều chuyển động của mỗi vật

•Ta có:

m2a = m2g-T2 (1) m1a = T1 – m1g (2)

Iβ=Ia/R = T2R –T1R (3)

Nhân hai vế phương trình (1), (2) cho R rồi cộng ba phương trình vế theo vế: m2aR+ m1aR+Ia/R = m2gR-Rm1gR → a = (m2gR-Rm1gR) / (m2R+ m1R+I/R) hay: a = 2 2 1 I 1 2 R m m g m m − + + b Khi bở qua khối lượng ròng rọc thì I=0 suy ra: a = 2 1 1 2 m m g m m − + (Vật lý 10) • Củng cố dặn dò: Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 1,2,3 trang 23 Sgk • Rút kinh nghiệm:

R

m 2

m 1

P 2

P 1

+

T2 T1

T / 2

T / 1

Trang 12

Tiết thứ: 06

Bài: CHUYỂN ĐỘNG CỦA KHỐI TÂM VẬT RẮN

ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN.

I Mục tiêu:

•Kiến thức:

+ Biết được các khái niệm khối tâm của vật rắn và định luật chuyển động của khối tâm.

+ Biết được trong thực tế, chuyển động của một vật được xét xem như chuyển động của khối tâm, biết được tổng hình học các véc tơ lực tác dụng lên vật rắn và phân biệt với TH chất điểm

• Kĩ năng:Viết được công thức động năng của vật rắn trong các trường hợp đơn giản.

II Phương pháp: Giảng giải – phát vấn.

Ôn lại động năng của chất điểm

• Ổn định tổ chức

Gv: Cho Hs quan sát chuyển động của tấm bìa

trong đệm không khí được ghi lại ở hình 6.1 để

rút ra quỹ đạo chuyển động của điểm đặc biệt

được đánh dấu bởi dấu •.

(h 6.1) Hs: Chuyển động thẳng đều.

Gv:Điểm đặc biệt được đánh dấu bởi dấu •

được gọi là khối tâm của tấm bìa, và thông báo

công thức xác định khối tâm của vật và hệ vật

hay hệ chất điểm

1 Khối tâm của vật rắn:

• Mọi vật đều có khối tâm, các vật rắn đồng chất có khối lượng phân bố đều và có dạng hình học đối xứng thì khối tâm của các vật rắn đó chính là tâm đối xứng hình học của nó

• Với các hệ vật gồm nhiều vật rắn có dạng hình học đối xứng hay hệ nhiều chất điểm thì toạ độ khối tâm của vật rắn được xác định bởi công thức:

i i C

i

m r r

m

= ∑

∑

r r

= 1 1 2 2

n n n

m

= ∑

n n n

m

= ∑

n n n

m

= ∑

n n n

Trang 13

Gv: Trong một số trường hợp nếu không quan

tâm đến chuyển động của từng điểm trên vật rắn

mà chỉ xét đến chuyển của toàn bộ vật rắn, thì

trong trường hợp này chuyển động của vật rắn là

chuyển động khối tâm của nó, và chuyển động

này tuân theo một định lý

Hs: Phát biểu định lý về chuyển động khối tâm

vật rắn

Gv: Khi bắn pháo hoa thì trong quá trình chuyển

động mà:

+ pháo

chưa nổ thì

chuyển

động của

pháo là

chuyển

động của

vật ném

xuyên, quỹ

đạo của nó

là parabol,

+ khi pháo nổ thì khối tâm của hệ các mảnh

pháo hoa cũng chuyển động theo quỹ đạo vật

ném xiên như khi chưa nổ!

2 Chuyển động của khối tâm:

• Chuyển động khối tâm của vật rắn tuân theo một định lý sau:

Chuyển động của khối tâm vật rắn là chuyển động của một chất điểm mang khối lượng của toàn bộ vật rắn và chịu tác dụng của một lực

có giá trị bằng tổng hình học các véc tơ ngoại lực: ma rC= F ur

• Trong đó:

+a rC là gia tốc khối tâm,

+ F ur là tổng hình học các véc tơ ngoại lực

HĐ3:

Hs: Động năng của vật rắn được xác định như

thế nào?

Gv: Khi vật rắn chuyển động tịnh tiến các điểm

trên vật rắn và khối tâm vật rắn có quan hệ gì?

Gv: Tổng kết lại như phần nội dung.

3 Động của khối vật rắn chuyển động tịnh tiến:

• Động năng của vật rắn bằng tổng động năng của các phần tử của nó:

d

W = ∑ m vi i = ∑ m vi i

• Vì Vi = VC nên:

d

W = ∑ m vi i = mvC ; Trong đó:

+m: Khối lượng vật rắn, +VC: là vận tốc khối tâm

Củng cố dặn dò:

Bài tập về nhà:

Làm các bài tập: 1,2,3,4,5 trang 27 Sgk

Rút kinh nghiệm:

A

F ur C

F

ur

B

F ur

•

C

A B

Cảnh bắn pháo hoa trên cầu Sông Hàn Tp: Đà Nẵng

Trang 14

Tiết thứ: 07

Bài: BÀI TẬP.

I Mục tiêu:

• Vận dụng công thức xác định khối tâm để giải một số bài tập

• Qua các bài tập mẫu Hs biết để giải các bài tập khác

II Chuẩn bị:

III.Kiểm tra bài cũ:

• Viết công thức toạ độ khối tâm của hệ vật gồm nhiều vật rắn có dạng hình học đối xứng hay

hệ nhiều chất điểm ?

•Nêu định lý chuyển động của khối tâm Lấy một ví dụ minh hoạ

IV Nội dung bài giảng:

Hoạt động thầy trò Nội dung chính

+ m2, x2, m2 khối lượng và toạ độ khối

tâm hình tròn khoét ra,

+ m , x là khối lượng và toạ độ khối tâm

của hình tròn chưa khoét

+ Khối lượng tỉ lệ với diện tích

Hình tròn đồng chất bán kính R bị khoét một phần cũng có dạng hình tròn đường kính R (hv).

Kết luận

Tìm khối tâm của hình tròn.

+m1, x1, m2, x2,m3, x3 là khối lượng và toạ

độ khối tâm của ba phần

+ Khối lượng tỉ lệ với thể tích

Trục máy gồm ba phần như hình vẽ.

Kết luận

Tìm khối tâm trục máy.

Trang 15

+

2 2

2

1 1

1

dh

0,75d

h4

2 3

3

1 1

1

dh

0, 25d

chất chiều dài l=1m khối lượng m=120g gắn

vuông góc với trục quay (D) thẳng đứng Trên

thanh có đặt một viên bi nhỏ khối lượng

m=120g cho mômen quán tính của thanh đối

với trục quay O là 1

3Ml2

a Tính mômen quán tính của hệ (thanh+bi)

khi bi ở các vị trí sau:

+ Bi ở trung điểm thanh,

+ Bi ở đầu A của thanh (hv)

b Ban đầu bi ở trung điểm thanh, và thanh

quay với vận tốc góc ω1=120vòng/phút, trên

thanh có một rãnh nhỏ cho nên khi thanh quay

thì bi dịch chuyển trên thanh theo rãnh nhỏ

Khi bi di chuyển đến đầu A của thanh thì vận

tốc góc của thanh lúc này là bao nhiêu?

Bài 3

Giả thiết l=1m, m=120g , m=120g, I 1 = 13ml2

Kết luận

a Tính momen quán tính hệ khi bi ở:

+ Trung điểm thanh, + đầu A.

+Khi bi ở G: r = l/2= 0,5m → I2= 0,03kgm2 Suy ra: I = 0,07kgm2

+ Khi bi ở A: r = l = 1m → I2 =0,12kgm2 Suy ra: I/ = 0,16 kgm2

b Momen động lượng của hệ bảo toàn:

Iω1 = I /ω2 →ω2 = Iω1/I / = 52,5 (vòng /phút)

V Củng cố dặn dò:

Làm các bài tập còn lại :1,4,5trang 27 Sgk.

VI: Rút kinh nghiệm:

x O

G

Trang 16

Tiết thứ:08

Bài: ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC.

I Mục tiêu:

• Biết được công thức tính động năng của vật rắn là tổng động năng của các phân tử của nó

• Biết được chuyển động của vật rắn có thể phân tích thành hai chuyển động thành phần: chuyển động tịnh tiến của khối tâm và chuyển động quay quanh trục đi qua khối tâm, từ đó biết được động năng vật rắn gồm tổng động năng của chuyển động tịnh tiến và động năng chuyển động quay quanh khối tâm

• Biết cách tính động năng toàn phần của khối trụ lăn trên mặt phẳng

II Chuẩn bị:

1 Giáo viên:

Chuẩn bị một con quay để làm mẫu c/đ

quay quanh trục, các tranh ảnh về tuabin thuỷ

lực trong nhà máy thuỷ điện

2 Học sinh:

Ôn kĩ bài học trước

Hoạt động thầy trò Nội dung chính HĐ1:

Gv: Động năng của vật rắn quay quanh một trục

có quan hệ gì với động năng của các phần tử

trên vật quay quanh trục đó?

Hs:Đơn vị của động năng?

1 Động năng của vật rắn quay quanh một trục:

Vậy: Động năng của vật rắn quay quanh một

trục bằng nửa tích số của momen quán tính của vật và bình phương vận tốc góc của vật đối với trục quay đó.

m1

m2

Trang 17

HĐ2:

Gv: Cho H khái niệm chuyển động song phẳng

và lấy các ví dụ minh hoạ?

2 Động năng của vật rắn trong chuyển động song phẳng:

a Khái niệm chuyển động song phẳng:

Khi vật rắn chuyển động song phẳng thì các điểm trên vật rắn chuyển động trên các mặt phẳng song song nhau

HĐ3:

Hs: Nhắc lại định lý về chuyển động của khối

tâm vật rắn?

Gv: Dựa vào hình vẽ 7.3 để thuyết giảng cho Hs

hiểu về phân tích chuyển động song phẳng thành

hai chuyển đông thành phần

+ Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục đi qua khối tâm và vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo khối tâm

HĐ4:

Gv: Trong chuyển động song phẳng động năng

vật rắn gồm các loại động năng nào?

Hs: Nhắc lại các công thức động năng của vật

rắn quay quanh một trục và động năng tịnh tiến?

Gv: Nêu mối lại mối quan hệ Vc và ω khi một

khối trụ lăn không trượt trên một mặt phẳng

c Động năng của vật rắn:

• Động năng của vật rắn trong chuyển động

song phẳng bao gồm động năng chuyển động tịnh tiến của khối tâm và động năng chuyển động quay quanh trục qua khối tâm:

Ví dụ: Trong trường hợp hình trụ ( hay hình

cầu) lăn không trượt trên một mặt nào đó thì VC

= Rω, với R là bán kính trụ

α

(1)

(1 / ) (2)

Trang 18

• Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 1,2,3 trang 30,31 Sgk.

Trang 19

Tiết thứ: 09

Bài: CÂN BẰNG TĨNH CỦA VẬT RẮN.

I Mục tiêu:

• Biết được các điều kiện cân bằng tĩnh của vật rắn về lực và mômen lực

• Biết được thế nào là tổng hình học các véc tơ biểu diễn các ngoại lực đặt lên vật rắn

• Nắm vững các điều kiện của hệ hai lực hay ba lực đồng phẳng và đồng qui và vận dụng hai trường hợp này để giải các bài tập

Ôn lại mômen lực

Mômen lực: + Định nghĩa và viết công ?

+ Nêu cách xác định cánh tay đòn

Hoạt động thầy trò Nội dung chính HĐ1

Hs: Khái niệm cân bằng tĩnh.

Gv: Chuyển động của vật rắn có thể xem như: +

chuyển động của khối tâm

+ và chuyển động quay quanh một trục tức

thời đi qua khối tâm

Vậy điều kiện để vật rắn cân bằng tĩnh thì phải

đồng thời không xảy ra hai chuyển động trên

Muốn vậy thì ngoại lực đặt lên vật phải thoả

mãn các điều kiện gì?

Hs:

1 Điều kiện cân bằng tĩnh của vật rắn:

a Khái niệm Vật rắn ở điều kiện cân bằng tĩnh

khi dưới tác dụng của các ngoại lực, mọi phần

tử của vật đều đứng yên so với mặt đất.

Gv: Làm thí nghiệm minh hoạ

2 Cân bằng tĩnh của một vật dưới tác dụng của hai lực:

• Hai lực phải cùng đường tác dụng, ngược

chiều và cùng độ lớn

• Ví dụ: Cân bằng quả dọi treo trên dây và cuốn

sách đặt trên bàn

B A 1

Trang 20

HĐ3:

Gv: Theo điều kiện 1, và 2 thì điều kiện cân

bằng là gì?

Hs:

+ Điều kiện 1: Tổng lực bằng không,

+ Điều kiện 2: các lực có đường tác dụng

đồng qui

Gv: Cân bằng của vật có ma sát trên mặt phẳng

nghiêng gồm ba lực đồng phẳng:Trọng lực P ur,

phản lực N ur và lực ma sát F urms Điểm đồng qui

của ba lực này là giao điểm của đường tác dụng

trọng lực với mặt phẳng nghiêng

3 Cân bằng của một vật dưới tác dụng của

ba lực đồng phẳng:

+Ba lực này có đường tác dụng đồng qui +Tổng lực bằng không

Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 1,2,3,4 trang 34,35 Sgk.

1

F ur

O

2

F ur

3

F ur

A B C

α

N

ur

P ur ms

F ur

Trang 21

Ngày soạn: 26-09 Tiết thứ: 10

Bài: BÀI TẬP

I Mục tiêu:

• Kiến thức: Vận dụng điều kiện cân bằng tĩnh tổng quát để giải một số bài tập đơn giản.

• Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các công thức vào giải các bài tập.

• Liên hệ thực tế: Các dạng cân bằng tĩnh trong thực tế.

II Phương pháp: Giảng giải - Phát vấn.

TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:

-Kiểm tra bài cũ:

1 Điều kiện cân bằng tĩnh của vật rắn: Về tổng hình học các lực, về mômen.

2 Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu 2 hay ba lực đồng qui và đồng phẳng.

+Thang có m, L + Hệ số ma sát nghĩ cực đại 0,4 + Khối lượng người M = 2m + tường nhẵn.

Kết luận

x max = ? thì thang bắt đầu trượt.

P1 + P2 = N1

→ N1 =3mg N2 = Fms = µN1 = 3mgµ

về momen: ( trục quay A)P1xcos600 +P2Lcos600 = N2Lsin600

mgx+0,5mgL = 3mgµL 3

2 2x + L = 3µL 3 ≤ 1,2L 3

x ≤ (1,2L 3 -L)/2

60 0

xmax

1Pur

1Nur

ms

Fr

A

B

Trang 22

Hệ cơ hình bên gồm:

+ xà đồng chất có M = 10kg, L = 4m,

+ Vật treo m = 20kg, g = 9,8m/s 2

Kết luận

b Điều kiện cân bằng cho:

TurNur

Trang 23

Bài: HỢP LỰC CỦA CÁC LỰC SONG SONG NGẪU LỰC.

CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG.

I Mục tiêu:

• Biết và vận dụng được quy tắc hợp hai lực song song cùng chiều

• Nắm được các khái niệm: Ngẫu lực, mặt phẳng ngẫu lực, và mômen ngẫu lực

•Biết áp dụng điều kiện cân bằng tổng quát cho trường hợp vật rắn chịu ba lực tác dụng song song

Ôn bài trước

1 Hợp lực của hai lực song song cùng chiều:

• Hợp lực của hai lực song song cùng chiều tác

dụng vào cùng một vật rắn là một lực song song, cùng chiều với hai lực trên, có độ lớn bằng tổng độ lớn hai lực Đường tác dụng của hợp lực chia khoảng cách giữa hai đường tác dụng của hai lực thành phần thành những đoạn

tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó

Gv:Tổng kết lại như phần nội dung.

1 Hợp lực của hai lực song song ngược chiều:

• Hợp lực của hai lực

song song ngược chiều tác dụng vào cùng một vật rắn là một lực song song, cùng chiều với lực lớn hơn, có độ lớn bằng hiệu các độ lớn và có đường tác dụng của chia ngoài khoảng cách giữa hai đường tác dụng của hai lực thành phần thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó

B O

F = F1 + F2

gu Fsa

Trang 24

a Khái niệm: Một hệ hai lực cùng tác dụng

vào một vật song song có độ lớn bằng nhau, nhưng khác đường tác

dụng, gọi là ngẫu lực.

b Mômen ngẫu lực:

• Momen ngẫu lực từ

bằng tích số của một lực với khoảng cách giữa hai đường tác dụng của các lực (còn gọi là cánh tay đòn của ngẫu lực ).

dụng của ba lực song song thì hợp lực của hai

phải thoả mãn điều kiện gì với lực còn lại?

Hs: Hợp của hai lực phải trực đối với lực còn

lại

4 Điều kiện cân bằng của ba lực song song:

Điều kiện cân bằng của ba lực song song là hợp lực của hai lực phải trực đối với lực thứ ba

a Trọng tâm của một hệ gồm hai chất điểm:

• Áp dụng qui tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều: 2 2

Trang 25

Hs: Nghiên cứu Sgk,

Gv: Thông báo công thức xác định trọng tâm

như phần nội dung, và phương pháp xác định

trọng tâm của các vật phẳng mỏng bằng thực

nghiệm

b Trọng tâm của một vật:

• Xem vật rắn gồm rất nhiều phần tử chất điểm

có khối lượng m1(x1,y1),m2(x2,y2), , mn(xn,yn) Khi đó trọng tâm của vật xác định bởi:

Gv: Thông báo như phần nội dung.

C Quan hệ giữa trọng tâm và khối tâm của một vật:

• Trong một vùng không gian gần mặt đất, trọng

tâm của vật thực tế trùng với khối tâm của vật

• Trong một số trường hợp vật không tồn tại trọng tâm, còn khối tâm luôn luôn tồn tại trong vật

Trang 26

Bài: CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH

MẶT CHÂN ĐẾ.

I Mục tiêu:

• Hiểu được điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định là một trường hợp riêng về điều kiện mômen trong trường hợp cân bằng tổng quát

• Biết được cân bằng bền, không bền và phiếm định

• Biết được mặt chân đế của một vật và biết vận dụng để giải thích cách làm tăng mức vững vàng

Ôn lại điều kiện cân bằng tổng quát

1 Hợp lực hai lực song song cùng chiều, ngược chiều, ngẫu lực.

2 Thế nào là mặt chân đế? Để tăng mức vững vàng ta thực hiện như thế nào?

Gv: Làm thí nghiệm về cân

bằng tĩnh của chiếc đĩa dẹt

được minh hoạ ở hình vẽ bên

Hs: Quan sát và nhận xét về

momen của hai lực F1 và F2?

1 Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định:

quay cố định là tổng đại số tất cả các momen lực đặt lên vật đối với trục quay đó bằng không.

• ∑ Mi = M1 + M2 + + Mn = 0

HĐ2:

Gv: Làm cân bằng của thước dẹp có trục quay

nằm ngang

Hs: Quan sát và nêu đặc điểm dạng cân bằng

này Momen trọng lực có vai trò gì?

Gv: Tổng kết như phần nội dung.

2 Các dạng cân bằng của vật rắn có trục quay cố định:

a Cân bằng bền:

• Trạng thái cân

bằng của vật được gọi là bền nếu như vật lệch khỏi trạng thái đó thì nó sẽ trở lại vị trí cân bằng ban đầu dưới tác dụng của trọng lực.

• Ví dụ cân bằng của thước ở hình vẽ bên

Trang 27

nằm ngang

b Cân bằng không bền:

bằng của vật được gọi

là không bền nếu như vật lệch khỏi vị trí đó thì nó sẽ chuyển sang

vị trí cân bằng mới dưới tác dụng của trọng lực.

HĐ3:

nằm ngang

c Cân bằng phiếm định:

bằng của vật được gọi

là phiếm định nếu như vật lệch khỏi vị trí đó thì nó sẽ nằm ngay vị trí cân bằng lúc lệch.

HĐ4:

Gv: Nguyên nhân dẫn đến có sự cân bằng khác

nhau là do vị trí của trọng tâm

Hs: Nhận xét vị trí trọng tâm của vật khi ở vị trí

cân bằng so với các trị trí lân cận khác của trọng

tâm có được cho mỗi dạng cân bằng?

Gv: Giới thiệu thêm về một số dạng cân bằng.

d Nguyên nhân của các cân bằng khác nhau:

Khi vị trí trọng tâm ở trạng thái cân bằng mà:+ thấp hơn các vị trí lân cận khác của trọng tâm

là cân bằng bền,+ cao hơn các vị trí lân cận khác của trọng tâm

là cân bằng không bền,+ có độ cao không đổi là cân bằng phiếm định

HĐ5:

Gv: Dùng hình vẽ giới thiệu cho Hs thấy mặt

chân đế của một số vật trong các trường hợp:

+ mặt chân đế là một mặt tiếp xúc nào đó với

a Thế nào là mặt chân đế của một vật:

Mặt chân đế là đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất

cả các diện tích tiếp xúc giữa vật và mặt đỡ

P ur

Trang 28

Gv: Làm thí nghiệm về cân bằng của vật có mặt

chân đế được minh hoạ ở hình vẽ bên

Hs: Theo dõi và rút ra điều kiện.

(hình 10.5)

b Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế:

Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân

đế là đường tác dụng của trọng lực phải đi qua mặt chân đế.

• Tiết sau sửa bài tập

Trang 29

Bài: BÀI TẬP

I Mục tiêu:

• Kiến thức: Quy tắc hợp hai lực song song, qui tắc momen

• Kĩ năng: Vận dụng thành thạo các công thức vào giải các bài tập.

• Liên hệ thực tế:

II Phương pháp: Giảng giải - Phát vấn.

1 Giáo viện: Các bài tập thêm 2 Học sinh: Chuẩn bị các bài tập ở nhà.

TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY -Ổn định tổ chức:

-Kiểm tra bài cũ:

1 Nêu điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định? Viết công thức?

2 Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế, mức vững vàng của các trạng thái cân bằng phụ thuộc vào các yếu tố nào?

thanh đối với trục quay qua B

trong trường hợp phản lực tại tác

dụng lên thanh tại A bằng 0

Hs: Viết cân bằng của thanh về

điều kiện mômen

Bài 1 tr 41Sgk

Giả thiết

Thanh chắn đường

dài l=7,8m,

P=210N, AG=1,2m,

OF=1,5m

Kết luận

Hệ cơ như hình vẽ:

Các đại lượng cho trên hình vẽ.

Kết luận

Xác định x để phản lực trên thanh tại A bằng 0.

Bài giải:

• Xét mômen tác dụng lên thanh đối với trục quay qua B

• Điều kiện cân bằng về mômen:

P

ur

2Pur

d

C A

O G

P

Trang 30

đối với trục quay qua O,→điểm

treo P3 thuộc phía nào

Hs: Viết cân bằng của thước về

điều kiện mômen →OM?

Bài 3 tr 42Sgk

Giả thiết

Hệ cho ở hình bên:

+ Thước nhẹ dài 1m gồm 100 cạch chia + P 1 = 300g, P 2 =200g + Các khoảng cách cho trên hình

P 3 = 400g.

Kết luận

Xác định vị trí treo vật P 3 để thước cân bằng?

Bài giải:

• Vì MP1 = 0,3 0,4 = 0,12N.m > 0,02N.m = 0,2.0,1 = M P2

Nên để thước cân bằng thì điểm treo P3 ở bên phải của thước

• Điều kiện cân bằng về mômen:

P1OC = P2OD + P3OM

OM = 1 2

3

P OC P ODP

Hệ cơ như hình vẽ:

+ Xà có chièu dài

l =80m.

+ Các lực cho trên hình vẽ.

Kết luận

• Qui tắc mô men với trục quay qua A:

NBAB = FAO → NB= FAO/AB = 25kN,

ur Pur2

x

3Pur

Trang 31

Trang 32

Bài: KIỂM TRA I TIẾT.

Kiến thức kiểm tra: Chương I.

Hình thức kiểm tra: Trắc nghiệm + tự luận.

ĐỀ KIỂM TRA I TIẾT

Phần 1(2,5đ): trắc nghiệm khách quan

Câu 1: Cho các đại lượng sau:

I Mômen lực.

II Năng lượng.

III Mômen động lượng.

IV Mômen quán tính.

Các đại lượng có đơn vị tương đương với tổ hợp đơn

C Trong trường trọng trường đều thì trọng tâm

trùng khối tâm của vật.

D Trọng tâm bao giờ cũng tồn tại cùng với vật.

Câu 3: Một hình trụ và một quả cầu đồng chất tiết

diện đều có cùng bán kính và khối lượng, có thể quay

quanh trục đối xứng Ban đầu truyền cho hai vật cùng

một vận tốc góc, trong quá trình quay hai vật chỉ chịu

cùng một mômen cản, thì

A hình trụ dừng quay trước quả cầu.

B hình trụ dừng quay sau quả cầu.

C hình trụ và quả cầu dừng quay cùng lúc.

D không đủ dữ kiện để kết luận.

Câu 4: Những khẳng định nào sau đây chỉ đúng cho

chuyển động quay nhanh dần đều của vật rắn quanh

một trục cố định?

A Vận tốc góc là hàm số bật nhất theo thời gian.

B Gia tốc góc dương.

C Trong quá trình quay thì gia tốc góc và vận tốc

góc luôn luôn cùng dấu.

D Trong quá trình quay thì gia tốc góc và vận tốc

góc luôn luôn trái dấu.

Câu 5: Chọn câu SAI ?

A Ngẫu lực không tồn tại hợp lực.

B Mômen ngẫu lực không phụ thuộc vị trí trục

quay miễn sao trục quay đó vuông góc với mặt phẳng

chứa ngẫu lực.

C Mômen ngẫu lực phụ thuộc vào khoảng cách

giữa hai đường tác dụng của hai lực thành phần của

ngẫu lực.

D Vật không có trục quay cố định, chỉ chịu tác

dụng của ngẫu lực thì nó sẽ quay quanh trục bất kì

miễn sao vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

Câu 6: Một

thanh nhẹ dài l

có thể quay trong mặt phẳng nằm ngang, xung quanh một trục thẳng đứng đi qua đầu O của thanh (hv) Trên thanh khoét một rãnh nhỏ, theo

đó viên bi có khối lượng m chuyển động trên rãnh nhỏ dọc theo thanh Ban đầu bi ở trung điểm thanh và cho thanh quay với vận tốc góc ω0 Khi bi chuyển động đến đầu A thì vận tốc góc của thanh là

A ω0 /2. C ω0 /4.

B 2ω0 D 4ω0

Câu 7: Một vận động viên bơi lội thực hiện cú nhảy

cầu Đại lượng nào sau đây là thay đổi khi người đó đang nhào lộn trên không? ( bỏ qua sức cản không khí)

A Cơ năng của người.

B Động năng quay của người quanh trục đi qua

A vẫn nằm tại N C thuộc khoảng QN.

B thuộc khoảng NM D thuộc khoảng AQ Câu 9: Để tăng mức vững vàng cân bằng của một của

vật có mặt chân đế thì

A tăng diện tích mặt chân đế.

B giảm độ cao trọng tâm.

C giảm khối lượng của vật.

D Câu A và B.

Câu 10:Những khẳng định nào sau đây chỉ đúng cho

chuyển động quay chậm dần đều của vật rắn quanh một trục cố định?

A Vận tốc góc là hàm số bật nhất theo thời gian.

B Gia tốc góc âm.

C Trong quá trình quay thì gia tốc góc và vận tốc

góc luôn luôn cùng dấu.

D Trong quá trình quay thì gia tốc góc và vận tốc

góc luôn luôn trái dấu.

Trang 33

Bài 11: (3đ) Một đĩa đồng chất bán kính R=10cm, khối lượng M=200g quay quanh trục

đối xứng của đĩa, bỏ qua ma sát ở trục quay Khi đĩa đạt vận tốc ω0 = 30 vòng/giây thì

người ta hãm nó bằng cách áp má phanh vào mép đĩa với lực ép Qur theo phương của bán

kính (hv) Sau 2 giây đĩa dừng lại Tính:

1 Số vòng quay của đĩa kể từ lúc hãm.

2 Độ lớn của lực ép Q, biết hệ số ma sát giữa má phanh và đĩa là µ=0,5

Bài 12 : (3,5đ)Thanh OA đồng chất tiết diện đều có trọng lượng

P=20N Đầu O của thanh gắn vào bản lề trên tường đứng, đầu A treo

vật có trọng lượng P/ = 10N Thanh được giữ cân bằng nhờ dây mảnh

GI (G là trung điểm OA) với OI = OG (hv) Thanh OA cân bằng ở vị

trí mà thanh hợp với phương ngang một góc α=300

1 Tính lực căng dây và phản lực ở trục quay.

2 Để lực căng dây bằng 20 3N thì điểm treo dây trên thanh OA

phải ở vị trí nào? Biết điểm I cố định và thanh OA cân bằng như trên

1 Số vòng quay của đĩa kể từ lúc hãm: (1,5đ)

• Chọn chiều dương là chiều quay vật rắn

• P Pur ur+ + + =/ N T 0ur ur r

0,5đ0,25đ0,5đ

Qur

ms

F r

Trang 34

2 Để lực căng dây bằng 20 3 N thì điểm

treo dây trên thanh OA phải ở vị trí nào?

0,5đ0,5đ0,5đ

Củng cố dặn dò:

Đọc trước bài " Dao động điều hoà"

Trang 35

Chương II: DAO ĐỘNG CƠ HỌC

Bài: DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

I Mục tiêu:

• Thông qua quan sát để có khái niệm về chuyển động dao động

• Biết cách thiết lập về phương trình động lực học của con lắc lò xo

• Biết được biểu thức nghiệm của phương trình động lực học

• Biết các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà

+ Ý nghĩa vật lý của đạo hàm

• Chuyển động là tuần hoàn

b Khái niệm dao động cơ học:

Dao động cơ học là chuyển động tuàn hoàn qua lại quanh một vị trí cân bằng

Trang 36

Gv: Xét chuyển động của con lắc lò xo

Chọn trục Ox dọc theo quỹ đạo vật nặng,

gốc toạ độ tại vị tí cân bằng

Hs: Khi bi dao động, tại vị trí bất kì bi có li

độ x Phân tích các lực tác dụng vào bi?

Hs: Thử lại nghiệm x=Acos(ωt+ϕ) là

nghiệm của phương trình (1)

2 Thiết lập phương trình động lực học của dao động:

• Tại thời điểm t bất kì bi có li độ

x Lực đàn hồi của lò xo F =-kx

Vậy: Dao động điều hòa là dao động được mô tả

bằng định luật hàm số cosin ( hoặc sin)

x=Acos(ωt+ϕ), trong đó A, ω, ϕ là các hằng số.

HĐ3:

Hs: cho biết ý nghĩa của các đại lượng:

Biên độ, pha dao động, pha ban đầu

3 Các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà:

Trong phương trình x=Acos(ωt+ϕ) thì:

+A: gọi là biên độ dao động – là li độ dao động cực đại ứng với cos(ωt+ϕ) =1

+(ωt+ϕ): Pha dao động, + ϕ : pha ban đầu

+ ω: Gọi là tần số góc của dao động

• Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 1,2,3 trang 56 Sgk.

O

F ur

Trang 37

Bài: KHẢO SÁT DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

HĐ1:

Gv: Hướng dẫn Hs thiết lập chu kì và tần số

dao động điều hoà như phần nội dung

Hs: Áp dụng công thức chu kì và tần số

trong dao động điều hoà để lập công thức

tính chu kì và tần số của con lác lò xo?

1 Chu kì và tần số của dao động điều hoà:

a Chu kì:

• Chu kì dao động tuần hoàn là khoảng thời gian

ngắn nhất T sau đó trạng thái dao động lặp lại như cũ.

• Ta có: x = Acos(ωt + ϕ) =Acos(ωt + 2π+ ϕ) =Acos[ω(t + 2ωπ)+ϕ]

• Suy ra T = (t +2ωπ) – t = 2ωπ là chu kì dao

động điều hòa

b Tần số:

• Tần số dao động tuần hoàn là số lần dao động

trong một đơn vị thời gian (một giây);

• a = v/ = -Aω2cos(ωt + ϕ)= -ω2xSuy ra: |a|max=Aω2 khi x = ±A - vật ở biên

Trang 38

Gv: Hướng dẫn Hs vẽ đồ thị x,v,a trong

Hs: Viết biểu thức hình chiếu của véc tơ

OM uuuur trên trục Ox và so sánh với phương

trình li độ dao động điều hoà?

3 Biểu diễn dao động điều hoà bằng véc tơ quay:

• dđđh x=Acos(ωt+ϕ) được biểu diễn bằng véc tơ quay OMuuur Trên trục toạ độ Ox véc tơ này có:

+ Gốc: Tại O + Độ dài: OM = A

Gv: Trong dao động điều hoà thì A phụ

thuộc vào cách kích thích dao động, còn pha

ban đầu ϕ thì phụ thuộc vào gốc thời gian

Hs: Tại t=0 vật có li độ x0 và vận tốc v0

Nêu cách dao động?

5 Điều kiện ban đầu: sự kích thích dao động.

a Điều kiện đầu:

Trong trường hợp tổng quát để kích thích cho

hệ dao động ta đưa vật ra khỏi vị trí cân bằng đến li

độ x0 và đồng thời truyền cho vật vận tốc v0

• Củng cố dặn dò:

Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 1,2,3 trang 60,61 Sgk.

x

v

a

t t

t T

O A

Trang 39

Ngày soạn: 11-10 Tiết thứ:17

II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : Vấn đáp – luyện tập .

III.CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ:

-Chuẩn bị của thầy: Bài tập làm thêm

-Chuẩn bị của trò: Làm các bài tập SGK .

-Ổn định tổ chức:

-Kiểm tra bài cũ: Vật dao động điều hoà trên đường thẳng với phương trình: x = 6cos(4πt+π/6)(cm) Xác định đièu kiện đầu và nêu cách kích thích dao động?

NỘI DUNG BÀI GIẢNG

x = 6cos(4 π t+ π /6)(cm)

Kết luận

a A, ω, T và f?

b Pha dao động Tại t = ¼ (s) → x?

c Vẽ véc tơ biểu diễn cho dao động tại t=0.

Gốc : tại O

Độ lớn : OM2 = 6cm ( · )t 0

Trang 40

A = 4cm, T = 2s

Kết luận

a Viết x Chọn t = 0 khi vật qua vị trí cân bằng

theo chiều dương

∆l = 0,8m.

g = 10m/s 2

Kết luận

cả m1 và m2 thì con lắc dao động với chu kỳ T=π/2=1,57 s Tính m1 và m2 ĐS: 4Kg, 1Kg

2 Một con lắc lò xo dao động thẳng đứng, thời gian vật đi từ vị trí thấp nhất đến vị trí cao nhất cách nhau 10cm là 1,5s Chọn gốc thời gian lúc vật có vị trí thấp nhất và chiều dương hướng xuống Lập phương trình chuyển động

Tiêu đề	Chuyển Động Của Vật Rắn Quay Quanh Một Trục Cố Định
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội
Chuyên ngành	Vật lý 12
Thể loại	Giáo án
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	116
Dung lượng	3,81 MB