Bài giảng lý 12 - MOMEN LỰC MOMEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

831
lượt xem 40
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiểu được khái niệm momen lực là một đại lượng vật lí, đặc trưng cho tác dụng của lực làm quay vật rắn quanh một trục, momen lực là một đại lượng đại số. Nắm vững được công thức tính momen lực đối với một trục, cách xác định dấu của momen lực. Hiểu được cách xây dựng biểu thức định luật II Niu-tơn dưới dạng khác làm xuất hiện biểu thức momen lực và momen quán tính. Hiểu khái niệm momen quán tính đối với một trục của một chất điểm và của vật rắn. ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng lý 12 - MOMEN LỰC MOMEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN

MOMEN LỰC MOMEN QUÁN TÍNH CỦA VẬT RẮN I / MỤC TIÊU : Hiểu được khái niệm momen lực là một đại lượng vật lí, đặc trưng cho tác dụng của lực làm quay vật rắn quanh một trục, momen lực là một đại lượng đại số. Nắm vững được công thức tính momen lực đối với một trục, cách xác định dấu của momen lực. Hiểu được cách xây dựng biểu thức định luật II Niu-tơn dưới dạng khác làm xuất hiện biểu thức momen lực và momen quán tính. Hiểu khái niệm momen quán tính đối với một trục của một chất điểm và của vật rắn. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Giáo viên chuẩn bị trước dụng cụ thí nghiệm : Đĩa moment. Hộp quả cân. Thước thẳng. Thanh có tiết diện nhỏ, vành tròn, đĩa tròn, hình cầu đặc.
2 / Học sinh : Đòn bẩy : cánh tay đòn và tác dụng lực trong đòn bẩy. Ôn lại phần các định luật Newton ở SGK lớp 10. III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : GV : Làm thí nghiệm như hình vẽ 1 HS : Đĩa quay : GV : Em có nhận xét gì về sự quay của đĩa khi chịu tác dụng của một HS : Đĩa không lực ? GV : Làm thí nghiệm như hình vẽ 2: HS : Tự ghi nhận xét : Đối với vật GV : Em có nhận xét gì về sự quay rắn quay được quanh một trục cố của đĩa khi chịu tác dụng của một định, lực chỉ có tác dụng làm vật lực ? quay khi giá của lực không đi qua GV : Đối với vật rắn quay được trục quay. quanh một trục cố định, lực chỉ có Hoạt động 2 : tác dụng làm vật quay khi nào ? HS : Đĩa quay theo chiều kim đồng
hồ. GV : Làm thí nghiệm như hình vẽ 3 HS : Đĩa quay ngược chiều kim đồng : hồ. GV : Lực F1 làm đĩa quay theo chiều HS : F1.d1 = F2.d2 nào ? HS : Tự ghi khái niệm moment lực. GV : Lực F2 làm đĩa quay theo chiều Hoạt động 3 : nào ? Momen quán tính của chất GV : Em có nhận xét gì về tích số điểm đối với một trục đặc của lực và cánh tay đòn ? trưng cho mức quán tính (sức GV : Hướng dẫn học sinh hình i) của chất điểm đó đối với thành phương chuyển động quay ? chuyển động quay quanh trục GV : Thành phần nào của lực gây ra đó. chuyển quay ? I = m.r2 GV : Theo định luật II Newton nó Đơn vị : m : (kg); r2 : (m2); I : được viết như thế nào ? (kg.m2) GV : Gia tốc góc và gia tốc tiếp tuyến có mối quan hệ như thế nào ? Momen quán tính của vật rắn GV : Nhân 2 vế cho R, ta có gì ? đối với một trục đặc trưng cho GV : Ftt có mối quan hệ với lực F mức quán tính (sức i) của vật như thế nào ? rắn đối với trục quay đó. GV : R và d có mối quan hệ với
Momen quán tính của vật rắn nhau như thế nào ? là đại lượng vô hướng, có tính GV : Đặt I = m . R2 từ đó giáo viên cộng được, phụ thuộc vào hình hình thành khái niệm moment quán dạng, kích thước, phân bố khối tính. lượng của vật và tùy thuộc trục quay. 2 I=  m .r i i i Hoạt động 4 : GV : Hướng dẫn học sinh xem hình HS : Tự ghi các công thức moment 3.5 quán tính của 1 số vật có dạng hình học đặc biệt trong sách giáo khoa trang 13. III / NỘI DUNG : 1. Momen lực đối với trục quay Đối với vật rắn quay quanh trục cố định : lực chỉ có tác dụng làm vật quay khi giá của lực không đi qua trục quay hoặc không song song với trục quay.
Tác dụng của 1 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 đối với trục quay. Momen lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật của lực. ur Momen của lực F đối với trục quay  có độ lớn bằng : M = F.d Với + F : độ lớn lực tác dụng lên vật (N) ur + d : cánh tay đòn của lực F , là khoảng cách giữa đường tác dụng của ur lực F và trục quay  (m) ur + M : momen của lực F (N.m) Momen lực là một đại lượng đại số (momen còn đặc trưng cho chiều tác động của lực) : momen lực có giá trị dương khi lực có xu hướng làm vật quay theo chiều (+) và ngược lại. 2. Chuyển động tròn của chất điểm. Dạng khác của định luật II Niutơn Đối với vật rắn quay quanh một trục cố định, chỉ có thành phần lực tiếp tuyến với quỹ đạo của điểm đặt mới làm cho vật quay. Dạng khác của định luật II Niutơn hay phương trình động lực học của chất điểm quay quanh 1 trục. M = I. Với : + I = m.r2 : momen quán tính của chất điểm đối với trục quay (kg.m2) +  : gia tốc góc (rad/s2)
+ M : momen lực (N.m) 3. Momen quán tính của chất điểm đối với một trục : Momen quán tính của chất điểm đối với một trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) của chất điểm đó đối với chuyển động quay quanh trục đó. I = m.r2 Đơn vị : m : (kg); r2 : (m2); I : (kg.m2) 4. Momen quán tính của vật rắn đối với một trục : Momen quán tính của vật rắn đối với một trục đặc trưng cho mức quán tính (sức i) của vật rắn đối với trục quay đó. Momen quán tính của vật rắn là đại lượng vô hướng, có tính cộng được, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, phân bố khối lượng của vật và tùy thuộc trục quay. 2 I=  m .r i i i III / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Làm câu hỏi trắc nghiệm 1 và các bài tập 1,2. Xem bài 4