Vật lý 10 nâng cao - CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU TỐC ĐỘ DÀI VÀ TỐC ĐỘ GÓC pot

CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU TỐC ĐỘ DÀI
VÀ TỐC ĐỘ GÓC
A.MỤC TIÊU
1.Kiến thức
- Hiểu rằng trong chuyển động tròn cũng như chuyển động cong,vectơ
vận tốc có phương tiếp tuyến với quỹ đạo và hướng theo chiều chuyển
động.
- Nắm vững định nghĩa chuyển động tròn đều,từ đó biết cách tính tốc
độ dài.
- Hiểu rõ chuyển động tròn đều, tốc độ dài đặc trưng cho độ nhanh,
chậm của chuyển động của chất điểm trên quỹ đạo.
2. kỹ năng
- -Quan sát thực tiễn về chuyển động tròn.
- -Tư duy lôgic để hình thành khái niệm vectơ vận tốc.
B.CHUẨN BỊ
1.Giáo viên
- Các câu hỏi, công thức về chuyển tròn đều.
- Biên soạn câu hỏi 1-4 SGK dưới dạng trắc nghiệm.
- Các ví dụ về chuyển động cong, chuyển động tròn đều.
- Hình vẽ H 8.2 và H 8.4. Mô hình chuyển động tròn (đồng hồ).
2. Học sinh
- Ôn về vectơ độ dời, vectơ vận tốc trung bình.
- Sưu tầm các tranh vẽ về chuyển động cong, chuyển động tròn.
3. Gợí ý ứng dụng CNTT
- GV có thể soạn các câu hỏi trắc nghiệm kiểm tra bài cũ và cũng cố
bài giảng.
- -Mô phỏng chuyển động tròn đều.
Sưu tầm các đoạn video về chuyển động cong,chuyển động tròn đều
A. TỔ CHỨC HOẠT CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1( phút):kiểm tra bài cũ.
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS

-Đặt câu hỏi cho HS.

-Yêucàu 1HS lên bảng vẽ.

-Nhận xét các câu trả lời
-Nêu những đặt điểm của vectơ độ
rời, vectơ vận tốc trung bình, vectơ
vận tốc tức thời trong chuyển động
thẳng?
-Vẽ hình minh họa?
-Nhận xét câu trả lời của bạn


Hoạt động 2( phút):Tìm hiểu vectơ vận tốc trong chuyển động cong
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Cho HS đọc SGK.
-Hướng dẫn HS
hình thành khái
niệm vận tốc tức
thời.
-So sánh với chuyển
động thẳng.
-Đọc phần 1 SGK.
-Trình bày lập luận
để đưa ra khái niệm
vận tốc tức thời.
-Biễu diễn đặt điểm
vectơ vận tốc trên
hình vẽ H 8.2.
1. Vectơ vận tốc trong chuyển

động cong
-Khi chuyển động cong, vectơ
vận tốc luôn luôn thay đổi
hướng. Trong khoảng thời gian
t, chất điểm dời chỗ từ M đến
M
’
. Vectơ vận tốc trung bình
của chất điểm trong khoảng thời
gian đó bằng:
t
MM
v
tb


'

Nếu lấy t rất nhỏ thí M
’
rất
gần M. Phương của
'
MM

rất gần
với tiếp tuyến tại M,độ lớn của
'
MM

rất gần với độ dài cung
đường đi được s. Bằng những
lập luận chặt chẽ, người ta đi
đến kết luận rằng, khi t dần
tới 0 thì vectơ vận tốc trung bình
trở thành vectơ vận tốc tức thời
v tại thời điểm t. Vectơ vận tốc
tức thời có phương trùng với
tiếp tuyến của quỹ đạo tại M,
cùng chiều với chiều chuyển
động và có độ lớn là:
t
s
v


 (khi t rất nhỏ) (8.1)

Hoạt động 3( phút):Tìm hiểu vectơ vận tốc trong chuyển động tròn
đều
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Cho HS đọc SGK
phần 2.

-Nêu các câu hỏi.

-Nhận xét trả lời.
-Hướng dẫn HS so
-Đọc định nghĩa
chuyển động tròn

đều trong SGK.Lấy
ví dụ thực tiễn?
-Đặt điểm của
vectơ vận tốc trong
chuyển động tròn
2. Vectơ vận tốc trong chuyển
động tròn đều. Tốc độ dài
*Chuyển động tròn là đều khi
chất điểm đi được những cung
tròn có độ dài bằng nhau trong
những khoảng thời gian bằng
nhau tùy ý.
sánh. đều?tốc độ dài?
-Trả lời câu hỏi C1.

-So sánh với vectơ
vân tốc trong
chuyển động
thẳng?
Gọi s là độ dài cung tròn mà
chất điểm đi được trong khoảng
thời gian t.
Tại một điểm trên đường tròn,
vectơ vận tốc
v
của chất điểm
có phương trùng với tiếp tuyến
và có chiều của chuyển động.
Độ lớn của vectơ vận tốc
v

bằng:
t
s
v



= hằng số. (8.2)


Hoạt động 4( phút):Tìm hiểu chu kỳ và tần số trong chuyển động tròn
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Cho HS đọc SGK.
-Hướng dẫn HS trả
lời câu hỏi.

-Cho HS quan sát
-Đọc phần 3
SGK,trả lời câu
hỏi:
Chuyển động tuần
hoàn là gì?
3. Chu kì và tần số của chuyển
động tròn đều
Gọi T là khoảng thời gian chất
điểm đi hết một vòng trên
đường tròn. Từ công thức (8.2)
đồng hồ,yêu cầu mô
tả chu kỳ, tần số.

Chu kỳ và đơn vị
của chu kỳ là gì?
Tần số và đơn vị
của tần số là gì?
-Mô tả chuyển
động của các kim
đồng hồ để minh
họa.
ta có:
T
r
v

2


trong đó r là bán kính đường
tròn; vì v không đổi nên T là
một hằng số và được gọi là chu
kì.
Thay cho chu kì T có thể dùng
tần số f để đặc trưng cho chuyển
động tròn đều. Tần số f của
chuyển động tròn đều là số vòng
chất điểm đi được trong một
giây, nên
T
f
1



đơn vị của tần số là héc, kí hiệu
là Hz
1Hz = 1 vòng /s = 1 s
-1
.

Hoạt động 5( phút):Tìm hiểu tốc độ góc
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS Nội dung
-Cho HS đọc SGK.

-Hướng dẫn HS trả
lời câu hỏi.
-Hướng dẫn HS tìm
công thức liên
hệ,vận dụng để đổi
đơn vị
-Cho HS đọc SGK
-Hướng dẫn HS tìm
công thức liên hệ
-Cho HS xem bảng
SGK.
-Đọc phần 3 SGK
Xem hình H8.4 trả
lời câu hỏi:Tốc độ
góc và đơn vị tốc
độ góc là gì?
-So sánh tốc độ góc
và tốc độ dài?

-Tìm mối liên hệ
giữa tốc độ góc và
tốc độ dài?
-Đổi rad độ?
-Đọc phần 4 SGK
-Tìm mối liên hệ
giữa tốc độ góc và
với chu kỳ,tần số?
-Xem bảng chu kỳ
các hành tinh trong
SGK.Nêu ý nghĩa?
4. Tốc độ góc. Liên hệ giữa tốc
độ góc và tốc độ dài
Khi chất điểm đi được một
cung tròn M
0
M = s thì bán
kính OM
0
của nó quét được một
góc ư
s = rư (8.5)
trong đó r là bán kính của đường
tròn. Gócư được tính bằng
rađian (viết tắt là rad). Thương
số của góc quét ư và thời
gian t là tốc độ góc
t






(8.6)
đo bằng rađian trên giây (rad/s).
Ta có v = s /t = rư /t
hay v = r (8.7)
5.Liên hệ giữa tốc độ góc với
chu kì T hay với tần số f
Thay công thức (8.7) vào công
thức (8.3), ta có:
v = r = 2ðr/T từ đó:
= 2ð/T (8.8)và = 2ðf (8.9)
Các công thức (8.8) và (8.9) cho
ta mối liên hệ giữa tốc độ
góc
với chu kì T hay với tần số f. Từ
(8.9), còn được gọi là tần số
góc.

Hoạt động 6( phút):Vận dụng ,củng cố.
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS
-Nêu câu hỏi.Nhận xét câu trả lời
các nhóm

-Yêu cầu:HS trình bày đáp án.

-Đánh giá,nhận xét kết quả giờ dạy.
-Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi
trắc nghiệm nội dung câu 1-4(SGK).

-Làm việc cá nhân giải bài tập
2,3(SGK)
-Ghi nhận kiến thức:Chuyển động
tròn đều ; vectơ vận tốc, chu kì tần
số,tốc độ dài,tốc độ góc,môi liên hệ
giữa các đại lượng
Hoạt động 7 ( phút): Hướng dẫn về nhà.
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS
-Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
-Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
-Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
-Những sự chuẩn bị cho bài sau.