PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN

Tiết CT: Ngày dạy:
Bài 2
PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH

I. MỤC TIÊU :
1. Kiến thức:
• Viết được công thức tính mômen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay và nêu được ý
nghĩa vật lý của đại lượng này.
• Hiểu được cách xây dựng các phương trình ĐLHCVR quay qunah một trục cố định.
2. Kỹ năng:
• Giải được các bài tóan cơ bản về chuyển động quay của vật rắn.
• Vận dụng kiến thức về mômen quán tính để giải thích một số hiện tượng vật lý liên quan đến
chuyển động quay của vật rắn.
II. CHUẨN BỊ:
2. Giáo viên :
• Chuẩn bị hình 2.1, 2.2.
• Chuẩn bị thêm các hình vẽ, tranh ảnh có liên quan đến bài học, vật rắn quay quanh một trục.
2 . Học sinh :
• Ôn lại phần mômen lực, phương trình động lực học của chất điểm, ý nghĩa của khối lượng.
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC :
Hoạt động 1: Tạo tình huống có vấn đề
TL Nội dung Hoạt động dạy của GV Hoạt động học của HS
- Nêu các câu hỏi KTBC.
- Nhận xét đánh giá câu
trả lời của HS.
- Hãy nhắc lại mối liên hệ
giữa gia tốc và lực trong
chuyển động của chất điểm?
- Trong CĐQCVR giữa
gia tốc và mômen lực có mối

liên hệ như thế nào?
- Trả lời các câu hỏi của
giáo viên.
- a = F/m
- Thấy được vấn đề đặt ra
của bài học.
Hoạt động 2: Tìm hiểu mối liên hệ giữa gia tốc và mômen lực
TL Nội dung Hoạt động dạy của GV Hoạt động học của HS
1. Mối liên hệ giữa gia tốc và
mômen lực:
a. Mômen lực đối với trục
quay:
M = F.d
M: mômen lực (N.m)
d: cánh tay đòn của lực (m)
b. Mối liên hệ giữa gia tốc góc
và mômen lực:
- Trường hợp VR gồm một quả
cầu nhỏ có KL m gắn vào đầu
một thanh rất nhẹ, dài r. Vật chỉ
có thể quay trên một mặt phẳng
nằm ngang xung quanh một
trục một trục thẳng đứng đi qua
Nêu câu hỏi C1
- Xét trường hợp VR gồm
một quả cầu nhỏ có KL m
gắn vào đầu một thanh rất
nhẹ, dài r. Vật chỉ có thể
quay trên một mặt phẳng
nằm ngang xung quanh

một trục một trục thẳng
đứng đi qua đầu O của
thanh.
- Nếu tác dụng lực F
t
vào
vật thì sao?
- Tăng độ lớn của lực, thay
đổi phương của lực vuông
góc với cánh của và giá của
lực càng xa trục quay.
- F
t
= ma
t
đầu O của thanh:
M =(mr
2
)
γ
- Trường hợp vật rắn gồm
nhiều chất điểm có khối lượng
m
i
, m
j
cách trục quay r
i
, r
j

,
khác nhau thì mômen lực tác
dụng lên toàn bộ vật rắn xác
định:
γ
)
2
(
ii
i
rmM
Σ
=
- Mômen lực
t
F
đối với
trục quay qua O xác định
thế nào?
- Yêu cầu HS lập luận đề
đưa đến biểu thức 2.4.
- Nếu vật rắn gồm nhiều
chất điểm có khối lượng
m
i
, m
j
cách trục quay r
i
,

r
j
, khác nhau thì mômen
lực tác dụng lên toàn bộ
vật rắn xác định thế nào?
- M = F
t=.r
- HS lập luận đề đưa đến
biểu thức 2.4.
- Lập luận tương tự để đưa
đến biểu thức 2.6.
Hoạt động 3: Tìm hiểu về mômen quán tính và PTĐLH của VR quay quanh một trục cố định.
TL Nội dung Hoạt động dạy của GV Hoạt động học của HS
2. Mômen quán tính I: đối với
một trục là đại lượng đặc trưng
cho mức quán tính của vật rắn
trong chuyển động quay quanh
trục ấy .
I =
)
2
(
ii
i
rm
Σ
- Độ lớn của mômen quán tính
của một vật rắn không chỉ phụ
thuộc khối lượng của vật rắn
mà còn phụ thuộc cả vào sự

phân bố khối lượng xa hay gần
trục quay.
- Mômen quán tính có đơn vị là
kg.m
2
.
3. PTĐLH của VR quay quanh
một trục cố định:
M = I.
γ
- Nêu câu hỏi C3.
- Đại lượng
)
2
(
ii
i
rm
Σ
đặc
trưng cho mức quán tính
của vật quay, gọi là
mômen quán tính, kí hiệu I
- Gọi HS phát biểu khái
niệm mômen quán tính.
- Biểu thức 2.7 cho thấy
điều gì?
- Giới thiệu mômen quán
tính của một số vật đồng
chất.

- Yêu cầu HS lập luận để
đưa ra phương trình ĐLH
của vật rắn quay.
- Với cùng mômen lực M tác
dụng vật rắn nào có
)
2
(
ii
i
rm
Σ
thì
γ
nhỏ, nghĩa
là trong chuyển động quay
vật có quán tính lớn.
- I phụ thuộc r và m.
- Ghi nhận.
- Thực hiện yêu cầu của GV.
Hoạt động 4: Bài tập ví dụ
TL Nội dung Hoạt động dạy của GV Hoạt động học của HS
- Gọi HS đọc tóm tắt đề và
định hướng giải.
- Yêu cầu HS giải thích
các bước giải bài toán.
- HS đọc tóm tắt đề và
định hướng giải.
- HS giải thích các bước
giải bài toán.

Hoạt động 5: Củng cố và dăn dò
TL Nội dung Hoạt động dạy của GV Hoạt động học của HS
- Yêu cầu các nhóm HS làm
bài tập 1 đến 5 trong SGK.
- Yêu cầu HS trình bày kết
quả trước lớp.
- Về nhà làm các bài tập : 6-
8 trang 14 SGK.
- Đọc trước bài 3 và trả lời
các câu hỏi 1,2 trang 13
SGK.
- Ôn lại kiến thức về động
- HS thực hiện các yêu cầu
trong phiếu học tập.
- HS trình bày kết quả trước
lớp.
- Nhận nhiệm vụ về nhà.
lượng và định luật bảo toàn
động lượng.
- Làm thí nghiệm với một
quả trứng sống và chín để trả
lời câu hỏi: làm thế nào để
quả trứng đứng được trên
mặt bàn?
V . RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY: