Bài 9. Gia tốc trong CĐ tròn đều

Nguyễn Minh Tú – THPT Việt Bắc
Ngày soạn : .....................
Ngày dạy : ......................
Tiết 11. Bài 9. Gia tốc trong chuyển động tròn đều
I. Mục tiêu
1. Nêu được các đặc trưng của vectơ gia tốc hướng tâm về hướng, độ lớn.
2. Vận dụng được các công thức của chuyển động tròn đều để giải các bài tập liên
quan.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
Hình vẽ 9.1 – SGK phóng to.
2. Học sinh
- Hiểu được nội dung bài 8.
- Ôn lại khái niệm vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng.
III. Tiến trình dạy học
Hoạt động của Giáo viên và Học sinh Nội dung
.GV: Đặt câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ:
- Chuyển động tròn đều là gì?
- Nêu phương, chiều và độ lớn của vectơ vận
tốc trong chuyển động tròn đều?
- Viết công thức liên hệ giữa tốc độ dài, tốc
độ góc với chu kì T và với tần số f?
.HS: Trả lời câu hỏi của GV.
.GV: Nhận xét, cho điểm.
.GV: Đại lượng nào đặc trưng cho độ nhanh
chậm của sự biến đổi vectơ vận tốc của chất
điểm? Biểu thức?
.HS: Vectơ gia tốc tức thời đặc trưng cho độ
nhanh chậm của sự biến đổi vectơ vận tốc
của chất điểm:
t

v
a
∆
∆
=


khi
∆
t rất nhỏ.
.GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Trong
chuyển động thẳng đều, vectơ gia tốc tức
thời có đặc điểm gì?
.HS: Trong chuyển động thẳng đều
0


=
a
.GV: Vậy, gia tốc trong chuyển động tròn
đều có đặc điểm gì về phương, chiều và độ
lớn? Để trả lời câu hỏi đó chúng ta cùng
nghiên cứu bài 9.
.GV: Yêu cầu HS nhắc lại về phương, chiều
của vectơ vận tốc trong chuyển động tròn
Bài 9. Gia tốc trong chuyển động
tròn đều
1
Nguyễn Minh Tú – THPT Việt Bắc
đều?

.HS: Vectơ vận tốc
v

tại một điểm trong
chuyển động tròn đều có:
- Phương:
≡
tiếp tuyến tại điểm đó.
- Chiều: chiều chuyển động.
- Độ lớn:
const
t
s
v
=
∆
∆
=
.
.GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Để biết
vectơ gia tốc
a

trong chuyển động tròn đều
sẽ có mối quan hệ như thế nào với vectơ vận
tốc
v

ta xét một chất điểm chuyển động tròn
đều, tại thời điểm t

1
ở vị trí M
1
có vận tốc
1
v

, tại thời điểm t
2
ở vị trí M
2
có vận tốc
2
v

(Đồng thời vẽ hình 9.1 lên bảng). Yêu cầu
HS:
+ Biểu diễn
1
v

tại M
1
,
2
v

tại M
2
?

+ Dịch chuyển song song các vectơ
1
v

,
2
v

đưa chúng về cùng một điểm gốc M’ thì
ABM’ là tam giác gì?
.HS: Thực hiện theo hướng dẫn của GV:
+ Biểu diễn
1
v

tại M
1
,
2
v

tại M
2.
+
∆
ABM’ cân có |
1
v

| = |

2
v

| = v , góc ở đỉnh
là
ϕ
∆
và 2 góc đáy là
α
.
.GV: Giữa các góc trong
∆
ABM’ có mối
quan hệ gì?
.HS: 2
α
+
ϕ
∆
=
π

22
ϕπ
α
∆
−=→
.
.GV:
1

v

,
2
v

gần trùng nhau và gần trùng
với vận tốc
v

của chất điểm tại M khi nào?
.HS:
1
v

,
2
v

gần trùng nhau và gần trùng với
vận tốc
v

của chất điểm tại M khi khoảng
thời gian
t
∆
rất nhỏ
ϕ
∆→

rất nhỏ
.
2
π
α
≈→
.GV: Xác nhận câu trả lời đúng của HS.
Nhận xét về phương, chiều của
12
vvv

−=∆
so với
v

khi
2
π
α
≈
?
.HS:
vv

⊥∆
và
v

∆
hướng vào tâm O của

đường tròn.
.GV: Vậy, gia tốc
a

của chất điểm tròn đều
tại M có hướng thế nào?Vì sao?
.HS: Vì
a

cùng phương, cùng chiều với
v

∆
nên
va

⊥
và
a

hướng vào tâm O của
1. Phương và chiều của vectơ gia
tốc
2
Nguyễn Minh Tú – THPT Việt Bắc
đường tròn.
.GV: Xác nhận câu trả lời đúng. Chính xác
hóa kiến thức về vectơ gia tốc trong chuyển
động tròn đều.
→

Trong chuyển động tròn đều:
+ Vectơ gia tốc
va

⊥
và hướng vào
tâm O của đường tròn.
+
a

đặc trưng cho sự biến đổi về
hướng của vectơ vận tốc
v

, gọi là
vectơ gia tốc hướng tâm
ht
a

.
.GV: Chúng ta đã xét phương, chiều của
vectơ gia tốc hướng tâm
ht
a

. Vậy độ lớn của
ht
a

phụ thuộc vào những đại lượng vật lí

nào? Để trả lời câu hỏi đó, chúng ta chuyển
sang mục 2.
.GV: Độ lớn của vectơ gia tốc hướng tâm
được tính theo công thức nào?
.HS:
tav
t
v
aa
hththt
∆=∆→
∆
∆
==
.||
||
||



(1).
.GV: Từ mối quan hệ giữa 2
∆
M’AB &
OM
1
M
2
suy ra điều gì?
.HS:

v
v
r
r
MOMABM
||||
~'
21

∆
=
∆
⇒∆∆
(2).
.GV: Khi
∆
t rất nhỏ thì độ dài s của cung
21
MM
= độ dài dây cung |
r

∆
|:
|
r

∆
| = s = v.
∆

t (3).
Yêu cầu HS thay (1) & (3) vào (2) thu được
biểu thức tính a
ht
?
.HS:
r
v
a
v
ta
r
tv
ht
ht
2
.
.
=→
∆
=
∆
.GV: Sử dụng công thức liên hệ giữa tốc độ
dài và tốc độ góc sẽ có thêm một cách tính
a
ht
?
.HS: Thay
2
..

ωω
rarv
ht
=→=
.
.GV: Yêu cầu HS áp dụng công thức tính độ
lớn của vectơ gia tốc hướng tâm kiểm tra kết
quả đưa ra ở ví dụ SGK.
.HS: Thực hiện.
2. Độ lớn của vectơ gia tốc hướng
tâm
2
2
.
ω
r
r
v
a
ht
==
GV: Giao nhiệm vụ về nhà cho HS: làm các bài tập 1, 2, 3 – tr 42, 43 – SGK; ôn lại
kiến thức về chuyển động cơ – lớp 10, tính tương đối của chuyển động – lớp 8.
3