Bài 5: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

Chia sẻ: Kata_5 Kata_5 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

267
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phát biểu được định nghĩa về chuyển động tròn đều Viết được công thức tính: độ lớn của vận tốc dài và đặc điểm của vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều. Đặc biệt là hướng của vectơ vận tốc. Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức, đơn vị đo của tốc độ góc trong chuyển động tròn đều. Hiểu được tốc độ góc chỉ nói lên sự quay nhanh hay chậm của bán kính quỹ đạo quay. Chỉ ra được mối quan hệ giữa tốc độ góc và vận tốc dài. Phát biểu được định nghĩa,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài 5: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU

Bài 5: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I/ MỤC TIÊU; 1) Kiến thức: Phát biểu được định nghĩa về chuyển động tròn đều Viết được công thức tính: độ lớn của vận tốc dài và đặc điểm của vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều. Đặc biệt là hướng của vectơ vận tốc. Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức, đơn vị đo của tốc độ góc trong chuyển động tròn đều. Hiểu được tốc độ góc chỉ nói lên sự quay nhanh hay chậm của bán kính quỹ đạo quay. Chỉ ra được mối quan hệ giữa tốc độ góc và vận tốc dài. Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức, đơn vị đo của 2 đại lượng là chu kỳ và tần số. 2) Kỹ năng; Nêu được 1 số ví dụ về chuyển động tròn đều. Chứng minh được các công thức 5.4; 5.5; 5.6 trong SGK.
Giải được 1 số bài tập đơn giản xung quanh công thức tính vận tốc dài, tốc độ góc của chuyển động tròn đều. 3) Thái độ: Có hứng thú học vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học. Trân trọng đối với những đóng góp của vật lí học cho sự tiến bộ của xã hội và đối với công lao của các nhà khoa học. II/ CHUẨN BỊ: * GiáoViên: Một vài thí nghiệm đơn giản để minh họa các dạng chuyển động, ví dụ như 1 chiếc đồng hồ, 1 chiếc quạt bàn có nhiều số, một đĩa quay, một quả địa cầu. Một viên bi, một chiếc ô tô có điều khiển từ xa. Kiến thức về đại lượng vật lý. * Học Sinh: Ôn lại kiến thức về chuyển động tròn đều, vận tốc, gia tốc. Xem lại kiến thức về mối quan hệ giữa độ dài quay, bán kính đường tròn và góc ở tâm chắn cung. III/ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC. * Ổn định lớp.
* Kiểm tra bài củ. * Bài mới. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Nội dung I/ Định nghĩa: (10’) 1. Chuyển động tròn Chuyển động thẳng là chuyển * động như thế nào ?, chuyển động - Từng HS trả lời câu hỏi thẳng có đặc điểm gì ? công thức của GV. tính vận tốc, gia tốc của chuyển Quan sát chuyển động động thẳng ? của các vật để thấy được * Trong thực tế, chuyển động của các vật giống, khác nhau các vật rất đa dạng và phong phú. chuyển động với các quỹ Vật có thể chuyển động với quỹ đạo đạo khác nhau. là đường thẳng ( gọi là chuyển động thẳng) cũng có thể chuyển động với . Chuyển động tròn là quỹ đạo là đường cong (gọi là chuyển động có quỹ đạo chuyển động cong). Một dạng đặc là đường tròn. biết của chuyển động cong là * Chuyển động tròn đều chuyển động tròn đặc biệt hơn nữa là chuyển động có đặc là chuyển động tròn đều. điểm: * Trong định nghĩa chuyển động . Quỹ đạo là 1 đường
tròn đều có cụm từ nào chúng ta cần tròn. lưu ý ? . Cụm từ “ quỹ đạo tròn” . Tốc độ trung bình trên đi được những quãng * C1: Hãy nêu 1 vài ví dụ về chuyển mọi cung tròn là như đường bằng nhau trong động tròn đều ? nhau. những khoảng thời gian bằng nhau bất kỳ. VD: Chuyển động của đầu kim đồng hồ, của 1 điểm trên cánh quạt đang chạy ổn định một điểm trên đĩa tròn đang quay ổn định. 2/ Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn. * Trong chuyển động thẳng đều, chúng ta dùng khái niệm tốc độ để chỉ mức độ nhanh chậm của chuyển S động và ta có công thức: v = . t Còn trong chuyển động tròn đều thì . Tốc độ trung bình bằng quãng đường vật đi được là đường độ dài cung tròn mà vận HS nghe GV phân tích tròn do vậy vận tốc phải là đại lượn tốc được chia cho thời để thấy được sự cần thiết không những đặc trưng cho mức độ gian chuyển động. phải đưa ra khái niệm nhanh chậm của chuyển động mà vận tốc dài. còn đặc trưng cho sự thay đổi về
phương và chiều của chuyển động, vì thế người ta đưa ra khái niệm vận tốc dài. * Chúng ta có thể áp dụng công thức trên trong chuyển động tròn đều được không ? Muốn áp dụng được 3. Chuyển động tròn thì phải làm thế nào ? đều. * Độ lớn của vận tốc dài được tính Trả lời: chọn khoảng bằng công thức nào ? có đặc điểm gì thời gian ngắn đến mức ? đoạn đường đi trong thời Chuyển nghĩa: Định gian đó có thể coi như 1 động tròn đều là chuyển đoạn thẳng. gọi  S là độ dài của cung tròn mà động có quỹ đạo tròn và vật đi được từ điểm M đến điểm M’ có tốc độ trung bình trên II/ Tốc độ dài và tốc độ trong khoảng thời gian rất ngắn  t. mọi cung tròn là như góc (30’) khoảng thời gian này phải chọn nhau. 1. Tốc độ dài: (5’) ngắn đến mức có thể coi cung tròn như 1 đoạn thẳng. S , ta gọi thương số v= t Trong chuyển động tròn đều tốc độ này là tốc độ dài của gọi  S là độ dài của dài của vận tốc không đổi. chất điểm tại M. tốc độ cung tròn mà vật đi được dài chính là độ lớn của * C2: R = 100 (m) từ điểm M đến điểm M’ vận tốc tức thời trong trong khoảng thời gian t = 2ph = 120 r chuyển động tròn đều. rất ngắn  t , Chiều dài quãng đường v = ?
xe đi được 1 vòng. S , tốc độ dài của v= t S = 2  R = 2. 3,14. 100 vật tại m trong chuyển động tròn đều tốc độ dài S = 628 (m) của vật không đổi. S 628 v= =  5,23 (m/s) t 120 * Trong chuyển động tròn đều, nếu 2. Vectơ vận tốc trong coi  S như 1 đoạn thẳng ta thấy tại chuyển động tròn đều. mỗi thời điểm khác nhau,  S lại có (40’) phương chiều khác nhau, cho nên để chỉ quãng đường đi được, vừa để chỉ HS cần phân biệt được: hướng của chuyển động người ta  . Trong chuyển động đưa ra đại lượng  S (gọi là vectơ độ thẳng đều vectơ vận tốc dài) . Trong chuyển động tròn  có phương trùng với quỹ đều vectơ vận tốc v có đạo chuyển động, chiều * Cung tròn có độ dài rất nhỏ, có thể phương trùng với tiếp cùng chiều chuyển động, coi như 1 đoạn thẳng, người ta dùng tuyến của đường tròn  hướng của vận tốc 1 vectơ  S vừa để chỉ quãng đường quỹ đạo và có hướng không lên xuống trong đi được vừa để chỉ hướng chuyển luôn luôn thay đổi.  suốt quá trình chuyển động.  S gọi là vectơ độ dời, khi    S đó v được biểu diễn bằng vectơ vận v= động. t tốc cùng phương cùng chiều với độ  . Cho HS vẽ hình 5.3  S dời v = t * Quan sát trên hình 5.4 nhận thấy trong chuyển động tròn đều khi M là
vị trí tức thời của vật chuyển động được 1 cung tròn  S thì bán kính 3. Tốc độ góc, chu kỳ, OM quay được 1 góc   tần số. (10’) * Biểu thức nào thể hiện được sự a. Định nghĩa. quay nhanh hay chậm của bán kính OM ? HS suy nghĩa trả lời: Khái niệm tốc độ góc Thương số của góc quay chỉ nói lên sự quay và khoảng thời gian  t nhanh hay chậm của bán gọi là tốc độ góc kính OM.    :  t Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà bán kính OM quét được * Đơn vị tốc độ góc là gì ? trong 1 đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển * Đơn vị góc quay là rad còn thời động tròn đều là đại gian đo bằng giây. lượng không đổi. b. Đơn vị tốc độ góc. Đơn vị đo góc là rad/s * Chu kỳ của chuyển động tròn là gì . Đơn vị tốc độ góc là ? rad/s c. Chu kỳ:
. Chu kỳ T của chuyển . Chu kỳ của chuyển động tròn đều là thời động tròn đều là thời * Đơn vị chu kỳ là gì ? gian để vật đi được 1 gian để vật đi được 1 2 vòng. vòng T =  . Đơn vị chu kỳ là giây * C4: T là thời gian vật chuyển động . Đơn vị chu kỳ là (s) (s) tròn đều, chuyển động được đúng 1 vòng bán kính nối từ tâm quay đến . Theo định nghĩa tốc độ vật quét được góc = 2   2 góc.     t * Tần số f của chuyển động tròn đều là gì ? d. Tần số. Tần số f của chuyển động tròn đều là số vòng Tần số f của chuyển * Đơn vị đo tần số là gì ? mà vật đi được trong 1 động tròn đều là số vòng giây. mà vật đi được trong 1 giây. Đơn vị là vòng/s hoặc héc (H  ) 1 f= T e. Công thức liên hệ giữa * Trong hình tròn thì độ dài cung Đơn vị tần số là HZ. tốc độ dài và tốc độ góc. tròn  S bằng đại lượng nào ? (5’) . Độ dài cung tròn: . Độ dài cung trònh: S  r.
(bán kính X góc ở tâm * Cho HS tìm ra công thức liên hệ? S  r. chắn cung)  S r v= t t  S r . Ta có v = t t  v  r. v= r.  c2: có v = 5,23 m/s; R = * C6: Hãy tính tốc độ góc của chiếc xe đạp trong câu 2 ? 100 v  v  r.     0,052 R III/ Gia tốc hướng tâm: (30’) * Trước khi đi vào phần III gọi HS 1. Hướng của vectơ gia nhắc lại kiến thức cũ. tốc trong chuyển động . Nhắc lại khái niệm gia tốc ? tròn đều. (20’) Từng HS suy nghĩ để trả . Gia tốc cho biết sự ….. của yếu tố nào của vận tốc ? lời câu hỏi của GV. . Gia tốc có hướng như thế nào trong các dạng chuyển động thẳng lên xuống đều.  . Vectơ gia tốc a của * Chuyển động tròn đều có độ lớn chuyển động tròn đều vận tốc không đổi nhưng có phương cũng được xác định bằng   v của vectơ vận tốc luôn lên xuống. công thức: a t
 . Đại lượng nào đặc trưng cho sự Vectơ a cùng hướng với  vectơ v nên nó nằm dọc biến đổi đó ? theo bán kính và hướng * Vectơ gia tốc trong chuyển động vào tâm nên gọi là gia . Trong chuyển động tròn đều có đặc điểm gì ? được xác tốc hướng tâm. tròn đều gia tốc luôn định bằng công thức nào ? Vì sao nằm theo phương bán gọi gia tốc của chuyển động tròn kính, hướng vào tâm quỹ đều là gia tốc hướng tâm ? đạo gia tốc này gọi là gia tốc hướng tâm. Gia tốc hướng tâm chỉ đặc trưng cho sự biến đổi về * Vậy trong chuyển động phương của vận tốc. tròn đều tuy vận tốc có độ lớn không đổi, nhưng  v   có hướng luôn lên xuống  l  * GV cũng có thể yêu cầu HS chứng nên chuyển động này có v M 1 M 2 v.t   minh rằng vectơ gia tốc trong gia tốc. Gia tốc trong v OM 1 r chuyển động tròn đều được xác định chuyển động tròn đều v 2 .t v  r luôn hướng vào tâm của bằng công thức: v v 2  a ht   quỹ đạo nên gọi là gia t r   v và hướng vào tâm của quỹ tốc hướng tâm. a t 2. Độ lớn của gia tốc đạo của chuyển động. hướng tâm. Vì v = r.  v 2 r.  2  a ht   r r * Công thức tính độ lớn của gia tốc 2 a ht  r.
hướng tâm. * Hãy chứng minh công thức aht = r. 2 ? . Công thức tính gia tốc hướng tâm 2 aht = v r aht = r.  2 IV/ CỦNG CỐ: (5’) * Giáo viên: Giáo viên nhắc lại khái niệm đã được xây dựng trong bài học, lưu ý về ý nghĩa vật lý của vận tốc dài. Tốc độ góc và mối quan hệ giữa hai đại lượng đó. Nhắc kiến thức về chuyển động tròn đều. * Học sinh. Từng cá nhân trả lời câu hỏi của giáo viên. Cho HS điền vào ô trống trong câu sau khi nói về chuyển động tròn đều.
“ Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo là ………………… vận tốc dài của các điểm nằm trên quỹ đạo có độ lớn …………………… và………………… còn tốc độ góc và gia tốc hướng tâm của các điểm đó có độ lớn…………………….. Biểu thức tính vận tốc dài, tốc độ góc và gia tốc hướng tâm lần lượt là …………………., ………………….; ……………………….. vận tốc dài và vận tốc gốc được liên hệ với nhau bằng biểu thức. V/ DẶN DÒ: * Giáo viên: Giáo viên nhận xét giờ học. Bài tập về nhà: bài 11, 12 (SGK) Các kiến thức đã học 11, 12 về chuyển động tròn đều và quy tắc cộng vectơ. * Học sinh: Học sinh nhận nhiệm vụ học tập. Hoàn thành bài tập mà giáo viên đưa ra. “ Đường tròn ……………. Như nhau ……… ………… không đổi ……………….. thay đổi 2  S aht = v = r.  2 v= ;  v =r.  ; t t r