Vật lý 12 Phân ban: BÀI 7 : ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC pdf

BÀI 7 : ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH
MỘT TRỤC

I / MỤC TIÊU :
 Hiểu và thuộc công thức tính động năng của vật rắn là tổng động năng của
các phần tử của nó.
 Hiểu rằng chuyển động của vật rắn có thể phân tích thành chuyển động tịnh
tiến của khối tâm và chuyển động quay của vật quanh khối tâm. Do đó động
năng của vật rắn bằng tổng động năng của chuyển động tịnh tiến và động
năng quay quanh khối tâm.
 Biết cách tính động năng toàn phần của một khối trụ lăn trên một mặt phẳng
nghiêng.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
 Nếu có thể, GV chuẩn bị một con quay đồ chơi để làm mẫu chuyển
động quay quanh một trục. Khi quay, con quay có một động năng.
 Tìm một vài ảnh tuabin thủy lực (trong nhà máy Thủy điện), tuabin
khí
2 / Học sinh :
Ôn kĩ bài học trước.
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Học sinh xem hình 7.1

HS : Động năng của vật rắn quay quanh
một trục bằng tổng động năng của tất cả
các phần tử tạo nên vật.
HS : W
đ

=
2
1
.
2
I

- Đơn vị của W
đ
(J)
Với :
I =
2
.
i i i
i
I m r

 
là momen quán
tính của vật rắn đối với trục quay.
HS : Động năng của vật rắn quay quanh
một trục bằng tổng động năng của tất cả
các phần tử tạo nên vật; được đo bằng
nửa tích số của momen quán tính của vật

GV : Giáo viên cho học sinh xem hình
7.1 để giới thiệu cho học sinh thấy rằng
mỗi phần tử quay có một động năng ?
GV : Động năng của vật rắn quay quanh

một trục được xác định như thế nào ?

GV : Viết biểu thức xác định động năng
của vật rắn quay quanh một trục ?



GV : Nêu kết luận ?


và bình phương vận tốc góc của vật đối
với trục quay đó
HS : Trong hệ thống đo lường quốc tế
đơn vị của động năng là SI ?
Hoạt động 2 :
HS : Thiết lập định nghĩa chuyển động
song phẳng ?

HS : Trả lời câu hỏi được đặt ra trong
hình 7.2 .

HS : Chuyển động tịnh tiến của vật thể
hiện bằng chuyển động của khối tâm C
của vật dưới tác dụng của tổng vectơ các
ngoại lực đặt lên vật.
HS : Chuyển động quay của vật rắn
quanh trục đi qua khối tâm và vuông
góc với mặt phẳng quỹ đạo của khối
tâm.
Hoạt động 3 :

GV : Trong hệ thống đo lường quốc tế
đơn vị của động năng là gì ?


GV : Quyển sách xe dịch trên bàn,
pittông chuyển động trong xylanh của
động cơ, con suốt chạy trên máy dệt …
GV : Giáo viên cho học sinh xem hình
4.2


GV : Phân tích chuyển động song
phẳng thành các chuyển động đơn giản !



GV : Chuyển động tịnh tiến của vật rắn
và chuyển động quay của vật rắn !


HS : W
1
=
2
1
mv
2
C

HS : W
2
=
2
1
I . 
2


HS : W =
2
1
mv
2
C
+
2
1
I . 
2


GV

:
Động năng của khối tâm được xác
định như thế nào ?
GV : Động năng của vật quay quanh
trục đi qua khối tâm ?
GV : Động năng toàn phần của vật rắn

được xác định như thế nào ?
IV / NỘI DUNG :
1. Động năng của vật rắn quay quanh một trục :
 Động năng của vật rắn quay quanh một trục bằng tổng động năng của tất cả
các phần tử tạo nên vật; được đo bằng nửa tích số của momen quán tính của
vật và bình phương vận tốc góc của vật đối với trục quay đó.
W
đ
=
2
1
.
2
I

- Đơn vị của W
đ
(J)
Với :
I =
2
.
i i i
i
I m r

 
là momen quán tính của vật rắn đối với trục quay
2. Định lý biến thiên động năng :
Độ biến thiên động năng của một vật bằng tổng công của các lực tác dụng

lên vật.
W
đ
= A.
Đối với vật quay quanh một trục : W
đ
=
 
2 2
2 1
1
2
I
 

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Làm câu hỏi trắc nghiệm 1, trả lời câu hỏi 2,3 và các bài tập 1,2,3.
Xem bài 8