ngµy so¹n ngµy so¹n ngµy d¹y ch¬ng 1 chuyón ®éng quay cña vët r¾n quanh mét trôc cè ®þnh tiõt 1 chuyón ®éng quay cña vët r¾n quanh mét trôc cè ®þnh i môc tiªu nªu ®îc ®þnh nghüa vµ ®¬n vþ cña to¹ ®é

III.. - Giê sau häc bµi míi.. XÐt chuyÓn ®éng cña mét qu¶ cÇu nh h×nh vÏ. Vµnh trßn hay h×nh trô rçng.. HS: ChuÈn bÞ bµi tËp ë nhµ theo yªu cÇu cña gi¸o viªn... III. Vµnh trßn hay h×nh [r]

Trang 1

Ngày soạn :

Ngày dạy :

Chơng 1:

Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

Tiết 1: Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

I Mục tiêu:

- Nêu đợc định nghĩa và đơn vị của toạ độ góc, vận tốc góc và gia tốc góc

- Viết đợc các công thức của chuyển động quay biến đổi đều

- Viết đợc các công thức của gia tốc hớng tâm, gia tốc tiếp tuyến và gia tốc toàn phần của một điểm chuyển động tròn không đều

- Biết cách xác định toạ độ góc của một vật rắn quay quanh một trục cố định

- Biết lập công thức của chuyển động quay biến đổi đều dựa trên sự tơng tự với chuyển động thẳng biến đổi đều

- Giải đợc các bài tập tơng tự nh ở bài học

II Chuẩn bị:

GV: - Chuẩn bị một vài vật rắn quay đợc quanh một trục cố định nh ròng rọc,

bánh xe, miếng bìa cứng có lỗ thủng nhỏ

HS: Ôn lại các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều

III ổn định tổ chức:

1.Tổ chức: Kiểm tra sĩ số của học sinh và ghi tên HS vắng mặt vào sổ đầu bài

Chia lớp thành từng nhóm từ 6- 8 HS 2.Kiểm tra bài cũ:

IV Các bớc lên lớp:

Hoạt động 1: Đặt vấn đề vào bài : nh SGK.

Hoạt động 2: Nghiên cứu về cách xác định vị trí của vật rắn.

HS : Trả lời câu hỏi C2

- Dùng mô hình là tấm bìa mỏng,

phẳng có vễ những vòng tròn đồng

tâm để giới thiệu về các khái niệm cơ

bản của chuyển động quay của vật

rắn.

I cách Xác vị trí của vật rắn quay quanh một trục cố định.

1 Đặc điểm của chuyển động quay.

- Hai đặc điểm : sgk

2 Cách xác định vị trí của vật trong chuyển

động quay.

- Chọn một đờng mốc cố định trên vật,  với trục quay

- Chọn một chiều quay làm chiều dơng

* Vị trí của vật đợc xác định bằng góc  mà đờng mốc làm với trục Ox

Hoạt động 3: Nghiên cứu về vận tốc góc và gia tốc góc.

Vận tốc góc là một đại lợng đặc

chng cho chuyển động quay của

vật rắn

- Tốc độ góc của một vật quay đều

và không đều khác nhau ntn?

II Vận tốc góc.

1 Vận tốc góc trung bình.

t t

t2 1

1 2 tb



















  là góc mà vật quay đợc

trong khoảng thời gian t

2 Vận tốc góc tức thời.

) t (

' t

lim

0 t



















Đơn vị là

rad/ s

3 Độ lớn của vận tốc góc gọi là tốc độ góc.

III gia tốc góc

1 Gia tốc góc trung bình

1

Trục quay

y

đ ờng mốc

 M

Trang 2

Chuyển động quay biến đổi đều

1 2

1 2 tb



















  là độ biến thiên vận tốc

góc trong khoảng thời gian t

2 Gia tốc góc tức thời.

) t (

' t

lim

0 t



















Đơn vị là rad/ s2

Hoạt động 4 : Nghiên cứu về chuyển động quay biến đổi đều.

Dựa trên các công thức của cđ t

biến đổi đều các công thức của

chuyển động quay biến đổi đều

- a = const

- v = v0 + at

- x = x0 + v0t +  at2

- v2 - v0 = 2as

IV Các công thức của chuyển động quay biến đổi đều.

1  = const

2  = 0 + t (0 là vận tốc góc ban đầu)

3  = 0 + 0t +  t2 (0 là tọa độ góc ban đầu)

4 2 - 0 = 2( - 0)

Hoạt động 5 : Nghiên cứu về gia tốc của một điểm của vật rắn

IV Gia tốc của một điểm của vật rắn trong chuyển động quay không đều.

R ω R

v

a 2 2

ht = = at = R

t

ht a a





 là gia tốc của một chuyển động tròn không đều

Hoạt động 4 : Củng cố bài, hớng dẫn học sinh học tập ở nhà.

- Nêu câu hỏi 1 - 4 sgk

- Cho bài tập trắc nghiệm 5 cho cả lớp

- Cho bài tập về nhà 6- 8 cho cả lớp

- Giờ sau chữa bài tập

- Nhắc lại phần in đậm cuối bài

- Trả lời câu hỏi và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên

V. Rút kinh nghiệm sau giờ dạy :

Trục quay

o

M x y

V 1 V

Trang 3

Ngày soạn :

Ngày dạy :

Tiết 2 +3 cân bằng của vật rắn quay đợc quanh một

trục cố định mô men lực qui tắc mô men lực

I Mục tiêu:

- Phát biểu đợc định nghĩa và viết đợc biểu thức của mô men lực

- Phát biểu và viết đợc qui tắc mô men lực

- Vận dụng đợc khái niệm mô men lực và qui tắc mô men lực để giái thích một số hiện tợng vật lý thờng gặp trong đời sống và kỹ thuật, giải các bài tập tơng tự nh bài học

GV: Chuẩn bị thí nghiệm nh h 2.1 và 2.3 sgk

HS : Ôn tập về đòn bẩy và qui tắc đòn bẩy

Chia lớp thành từng nhóm từ 6- 8 HS 2.Kiểm tra bài cũ:

Hoạt động 2: Tác dụng làm quay của một lực.

- GV: Giới thiệu đĩa mô men, chỉ rõ trục

quay của đĩa đi qua trọng tâm của đĩa

GV : Làm TN nh h 2.1 sgk

- Hỡng dẫn HS phân tích lực F thành hai

thành phần  tác dụng làm quay của mỗi

thành phần  Kết luận

- GV : Giữ nguyên lực F1, tác dụng thêm

vào đĩa một lực F2, sao cho khi thả tay đĩa

không quay, ta giải thích điều này ntn?

 nghiên cứu phần II

I tác dụng làm quay của một lực.

1 Thí nghiệm.

- Khi giá của lực không đi qua trục quay vật quay

- Khi giá của lực đi qua trục quay vật đứng yên

2 Kết luận.

Đối với vật rắn quay quanh một trục cố định:

- Lực chỉ có tác dụng làm quay vật khi giá

của lực không đi qua trục quay.

- Chỉ có thành phần lực tiếp tuyến với quĩ

đạo của điểm đặt mới làm cho vật quay.

Hoạt động 3: Nghiên cứu về mô men lực và qui tắc mô men lực.

GV : Vậy tác dụng làm quay của lực

phụ thuộc vào những yếu tố nào ?

Giới thiệu thí nghiệm h 2.3

GV: Hớng dẫn hs tính tích Fd

 F1d1 = F2d2

- Nếu F1d1  F2d2 đĩa có đứng yên

không ?

- GV : Hớng dẫn hs làm thí nghiệm

II mô men lực

1 Thí nghiệm.

Nhận xét : Nếu F1d1 = F2d2

đĩa đứng yên.

2 Điều kiện tổng quát.

ĐN : sgk

3

O

F n r

F 1 F o

F

d 2

d 1

o

F 1

F 2

Trang 4

kiểm chứng nhận xét.

GV : Đa ra khái niệm mô men lực

GV: Yêu cầu hs dùng khái niệm mô

men lực để phát biểu điều kiện cân

bằng của một vật có trục quay cố

định?

- Phát biểu qui tắc mô men lực

M = Fd Đơn vị N.m

nếu thay d = rsin thì M = rFsin

III Qui tắc mô men lực.

1 Qui ớc về dấu cho mô men lực:

M > 0 nếu nó làm cho vật quay theo chiều mà ta

chọn làm chiều dơng

M < 0 nếu nó làm cho vật quay theo chiều ngợc

lại

M1 = - F1d1 M2 = F2d2

M1 + M2 = 0

2 Qui tắc mô men lực

Qui tắc : sgk

M = 0

- Cho bài tập trắc nghiệm 4, 5 cho cả lớp

- Cho bài tập về nhà 6, 7 cho cả lớp

- Giờ sau chữa bài tập

Trang 5

Ngày soạn :

Ngày dạy :

Tiết 4: Bài tập.

I Mục tiêu:

- Học sinh vận dụng đợc các kiến thức đã học về chuyển động quay của vật rắn,

qui tắc mô men lực để giải các bài tập trong sgk và sbt

- Vận dụng đợc khái niệm mô men lực để giải thích một số hiện tợng vật lý thờng gặp trong đời sống và trong kỹ thuật

GV: Ra bài tập về nhà cho hs, gợi ý, hớng dẫn cách giải

HS: Chuẩn bị bài tập ở nhà theo yêu cầu của giáo viên

Chia lớp thành từng nhóm từ 6- 8 HS 2.Kiểm tra bài cũ: Kết hợp trong khi chữa bài tập

Hoạt động 1: Nhắc lại các kiến thức đã học có liên quan.

- Chuyển động quay của vật rắn:

tb =  / t  = '(t)  = '(t) = ''(t)

- Các công thức của chuyển động quay biến đổi đều

 = const  = 0 + t  = 0 + 0t + 1/ 2t2 2 - 0 = 2( - 0)

R ω R

v

2

ht = = at = R

- Mô men lực: M = Fd = r.Fsin (Nm)

- Điều kiện cân bằng : M = 0

Hoạt động 2: Chữa bài tập cho về nhà.

Bài 7 (11) sgk.

0 = 0 n = 20000v/ ph

t = 5phút

a) tb = ? b) n = ?

Bài 8 (11) sgk.

R = 50cm t = 3s

1 = 100vg/ ph 2 = 300vg/ ph

at =?  =?

Bài 5 (16) sgk.

AB = 7,8 m

P = 2100 N

AC = 1,2 m

AO = 1,5 m

F = ?

a)  = 20000v/ph = 2100 rad / s

60

π 2 20000

= tb = 7 rad / s 2

300

0 _ 2100 t

Δ

ω Δ

=

b)  = 1/ 2 t2 = 1/ 2.7.3002  3,2.105 rad

5 , 0 10 vong

π 2

10 2 , 3 π 2

5

=

a) 1 = 100vg/ ph = 100.2/ 60 = 10/3 rad/ s 2 = 300vg/ph = 10 rad/ s

tb = 6 , 97 rad / s 2 7 rad / s 2

3 3

π t

Δ

ω Δ

≈

=

=20

b) at = R = 0,25.7 = 1,75m/s2

 = t = 7,0.2 = 14rad/ s

aht = 2R = 142.0,25 = 49m/s2

áp dụng qui tắc mô men lực

F.OB = P.OC

- Lực cần tác dụng vào đầu thanh phía bên kia là :

) ( 100 5

, 1 8 , 7

) 2 , 1 5 , 1 (

2100 )

(

N AO

AB

AC OA P OB

OC P









5

O

P F

B

A C

Trang 6

Hoạt động 3: Giải bài tập tại lớp.

Bài 2.7 (6) SBT.

Con lăn bán kính R

Bậc thềm độ cao h

(h<R)

a) F qua trục O

b) F qua đỉnh D

Fmin =?

Coi mép A của bậc thềm là trục quay

a) F(R - h) ≥ mg 2 2

h) -(R -R

Fmin (R - h) = mg 2 2

h) -(R -R

 Fmin =

h -R

h) -h(2R mg

b) Fmin (2R - h) = mg 2 2

h) -(R -R

 Fmin =

h -2R

h mg

Hoạt động 4: Hớng dẫn hs học tập ở nhà.

- Hệ thống phơng pháp giải bài tập

- Đọc bài mới trong sgk

- Giờ sau học bài mới

- Thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên

Ngày soạn :

Ngày dạy :

Tiết 5 +6 : Trọng tâm của một vật rắn - ngẫu lực

điều kiện cân bằng tổng quát

I Mục tiêu:

- Viết công thức xác định vị trí của trọng tâm của một vật rắn (hay của một hệ hạt bất kỳ)

- Nêu đợc định nghĩa và tác dụng của ngẫu lực

- Phát biểu đợc điều kiện cân bằng tổng quát

- Xác định đợc trọng tâm của một vật mỏng, phẳng bằng phơng pháp lý thuyết và phơng pháp thực nghiệm

- Vận dụng đợc khái niệm ngẫu lực để giải thích một số hiện tợng vật lý thờng gặp trong đời sống và trong kỹ thuật

- Vận dụng đợc điều kiện cân bằng tổng quát để giải các bài tập tơng tự nh ở bài học

GV: - Phóng to hình 3.1 SGK; Chuẩn bị thí nghiệm hình 3.3 SGK

HS: Ôn lại định nghĩa trọng tâm và điều kiện cân bằng của chất điểm

Chia lớp thành từng nhóm từ 6- 8 HS

D

F C

O

F

A h

Trang 7

2.Kiểm tra bài cũ: Trọng tâm của một vật là gì, điều kiện cân bằng của một chất điểm

Hoạt động 2: Nghiên cứu về cách xác định trọng tâm của một vật.

GV : vẽ và giải thích h 3.1

- Dùng phơng pháp suy diễn toán

học : Chia vật thành một số lớn

các hạt có khối lợng m1, m2, m3

- Giới thiệu phơng pháp thực

nghiệm (treo vật)

I Xác định trọng tâm của một vật

1 Xác định trọng tâm của một vật bằng phơng pháp lí thuyết.

Xét một vật mỏng phẳng nằm trong mặt phẳng xy,

có trục quay Oz và trục Ox nằm ngang

ta xét M vào các hạt là (m1x1 + m2x2 + m3x3 + )g (mi)gxG = (mixi)g, từ đó suy ra :

i

i i

x m

x =

trong đó mi = M là khối lợng của vật

- Nếu trục Oy nằm ngang ta có

i

i i

x m

y =

- Vị trí của G chỉ phụ thuộc vào mi và (xi, yi) của

các hạt nên G còn đợc gọi là khối tâm của vật

- Các trờng hợp riêng đặc biệt : sgk

2 Xác định trọng tâm của một vật mỏng, phẳng bằng phơng pháp thực nghiệm.

- Ta có : (mixi)g hay mixi = 0  xG = 0, trọng tâm G nằm trên trục Oy hay trên đờng thẳng AA'

- Tơng tự trọng tâm G nằm trên đờng thẳng BB'

* Vậy trọng tâm G nằm tại giao điểm của hai đờng thẳng AA' & BB'.

Hoạt động 3: Nghiên cứu về ngẫu lực và điều kiện cân bằng tổng quát.

- Điều kiện cân bằngcủa vật rắn

có trục quay cố định là gì ?

II ngẫu lực điều kiện cân bằng tổng quát

1 Ngẫu lực.

- Hai lực có giá song song, có cùng độ lớn và có h-ớng ngợc nhau tạo thành một ngẫu lực

F=0 hay (Fx = 0 và Fy = 0)

- Trọng tâm của vật đứng yên còn các điểm khác quay quanh một trục đi qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳmg chứa ngẫu lực

2 Điều kiện tổng quát.

- Điều kiện cân bằng thứ nhất :

Tổng các lực tác dụng vào vật phải bằng không:  F=0 hay (F x = 0 và F y = 0).

- Điều kiện cân bằng thứ hai :

Tổng các mô men lực đối với một trục bất kỳ phải phải bằng không: M = 0

- Cho bài tập trắc nghiệm 5 cho cả lớp

- Cho bài tập về nhà 6- 8 cho cả lớp

7

x 1; y 1

x

y

x 2; y 2

x 3; y 3

Mg

M 3 g

M 2 g

M 1 g

x 2

x 1

x

A' y A

G

F

1

F2

Trang 8

- Giê sau ch÷a bµi tËp.

V. Rót kinh nghiÖm sau giê d¹y :

Trang 9

Ngày soạn :

Ngày dạy :

Tiết 7: Bài tập.

I Mục tiêu:

- Học sinh vận dụng đợc các kiến thức đã học về trọng tâm của vật rắn, khái niệm

ngẫu lực để giải các bài tập về cách xác định trọng tâm của một vật rắn trong sgk

và sách bài tập

- Vận dụng đợc khái niệm ngẫu lực để giải thích một số hiện tợng vật lý thờng gặp trong đời sống và trong kỹ thuật

GV: Ra bài tập về nhà cho hs, gợi ý, hớng dẫn cách giải

HS: Chuẩn bị bài tập ở nhà theo yêu cầu của giáo viên

Chia lớp thành từng nhóm từ 6- 8 HS 2.Kiểm tra bài cũ: Kết hợp trong khi chữa bài tập

Hoạt động 1: Nhắc lại các kiến thức đã học có liên quan.

- Cách xác định trọng tâm của vật rắn:

i

i i

x m

x =

i

i i

x m

y =

- Điều kiện cân bằng tổng quát

 F=0 M = 0

Hoạt động 2: Chữa bài tập cho về nhà.

Bài 6 (21) sgk.

Hình vuông cạnh a

Xác định trọng tâm của vật sau khi

cắt G = ?

Bài 8 (21) sgk.

P = 50,0N

x1 = 3cm

x2 = 35cm

F =?, P = ?

Phần còn lại gồm một hình vuông có khối lợng

là m và một hình chữ nhật có khối lợng là 2m Trọng tâm của hình vuông là G1 có toạ độ : (x1 = a/4, y1 = 3a/4) Trọng tâm của hình chữ nhật là G2 có toạ độ : (x2 = a/2, y1 = a/4)

Trọng tâm của hình chữ L là G có toạ độ (xG, yG)

12

a 5 m

3 4

a m 2 4

a 3 m y

; 12

a 5 m

3 2

a m 2 4

a m









Theo qui tắc mô men lực : Lực hớng lên của bắp thịt tác dụng vào cẳng tay là:

P.x2 = F.x1 

583 ( N )

03 , 0

50 35 , 0 x

x P F

1

2



Lực hớng xuống mà phần trên của cánh tay tác dụng vào khuỷu tay là :

9

o

G 1

G 2

a

a a/ 2

a/ 2

x y

Trục quay

F

P 0,03m

0,35m

Trang 10

F' = 583 - 50 = 533(N)

Hoạt động 3 : Chữa bài tập tại lớp.

Bài 3 8 (8) BTVL

Chiều dài viên gạch = l ; Viên (3) nhô ra khỏi viên (2) cực đại là l/2 ; Viên(2) có trọng tâm là

C2 Theo quy tắc hợp lực song song ta tính trọng tâm của viên gạch (2) & (3) ta có :

2 3

3 2 2 3 3 2

2

P P

l l l l

l P P







4

3 4 2 4

2

l l l l l

l     

Hoạt động 4: Hớng dẫn hs học tập ở nhà.

- Hệ thống phơng pháp giải bài tập

- Đọc bài mới trong sgk

- Giờ sau học bài mới

- Thực hiện đầy đủ các yêu cầu của giáo viên

1 P 2P

P 2

3

Trang 11

Ngày soạn :

Ngày dạy :

Tiết 8 + 9 : Phơng trình cơ bản của chuyển động quay

của vật rắn quanh một trục cố định

I Mục tiêu:

1 a) Phát biểu đợc phơng trình cơ bản của chuyển động quay và viết đợc định luật dới dạng một phơng trình

b) Viết đợc biểu thức của momen quán tính của một vật với một trục quay và nêu

đ-ợc ý nghĩa vật lí của đại lợng này

2 a) Vận dụng đợc momen quán tính để giải thích một số hiện tợng vất lí liên quan

đến chuyển động quay của vật rắn

b) Vận dụng đợc phơng trình cơ bản của chuyển động quay để giải các bài tập tơng

tự nh ở trong bài học

1 Giáo viên: Chuẩn bị một quả trứng sống và một quả trứng đã luộc chín để làm thí nghiệm theo câu hỏi C1

2 Học sinh : - Làm trớc TN ở nhà theo câu hỏi C1 và nhận xét

- Ôn lại gia tốc tiếp tuyến và gia tốc hớng tâm

Chia lớp thành từng nhóm từ 6- 8 HS 2.Kiểm tra bài cũ: Mô men lc, đk cân bằng của một vật quay quanh một trục cố định

Hoạt động 2: Nghiên cứu mối quan hệ giữa mô men lực và vận tốc góc.

- HS : trả lời câu hỏi : Điều kiện

cân bằng của một vật quay quanh

một trục cố định?

- Nếu tổng các mô men lực khác

không thì vật sẽ chuyển động thế

nào?  cđ quay quanh trục

- Một cánh cửa đứng yên, ta đẩy

cho nó cđ, cánh cửa cđ nhanh hay

chậm phụ thuộc vào những yếu tố

nào (F, m)

- Vậy  phụ thuộc những yếu tố

nào? (m, r)

1 mối quan hệ giữa Mô men lực và gia tốc góc.

1 Xét chuyển động của một quả cầu nh hình vẽ.

Giả sử ta tác dụng vào quả cầu một lực cùng phơng với vận tốc

Mô men quay của lực là :M = Ft.r Vì Ft = mat và at = r ta có : M = mr2

2 Đĩa tròn gồm nhiều hạt mi , có bán kính ri

mô men lực tác dụng lên các hạt M = (miri2)

Hoạt động 3: Nghiên cứu ph tr cơ bản của chuyển động quay Mô men quán tính.

ph tr cơ bản của chuyển động quay Mô men quán tính.

1 Mô men quán tính I = m i r i 2

Đại lợng đặc chng Khối lợng m I = miri2

- Đơn vị : kg.m2

2 Phơng trình cơ bản của chuyển động quay.

M = I hay  = M / I

* Định luật : sgk

3 Mô men quán tính của một số vật rắn đồng chất.

a Vành tròn hay hình trụ rỗng I = MR2

11

F t v

F t

m

R

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	355 KB

ngµy so¹n ngµy so¹n ngµy d¹y ch­¬ng 1 chuyón ®éng quay cña vët r¾n quanh mét trôc cè ®þnh tiõt 1 chuyón ®éng quay cña vët r¾n quanh mét trôc cè ®þnh i môc tiªu nªu ®­îc ®þnh nghüa vµ ®¬n vþ cña to¹ ®é

ngµy so¹n ngµy so¹n ngµy d¹y ch¬ng 1 chuyón ®éng quay cña vët r¾n quanh mét trôc cè ®þnh tiõt 1 chuyón ®éng quay cña vët r¾n quanh mét trôc cè ®þnh i môc tiªu nªu ®îc ®þnh nghüa vµ ®¬n vþ cña to¹ ®é