Tải bản đầy đủ (.docx) (10 trang)

giao an 12 co ban vật lý 12 lê văn thêm thư viện tài nguyên dạy học tỉnh thanh hóa

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (210.09 KB, 10 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<i><b>Chương </b></i><b>I: CƠ HỌC VẬT RẮN.</b>


<i>Bài1: </i><b>CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.</b>


<b>I.Mục tiêu</b>:


<i>1<b>. </b>Kiến thức:</i>


-Biết được các khái niệm về tọa độ góc, gia tốc góc, phương trình động học của chuyển động quay của vật rắn quanh
một trục cố định


- Biết cách xây dựng và vẽ đồ thị các phương trình chuyển động quay đều và quay biến đổi đều trong hệ tọa độ ( ,t)


-Nắm vững các công thức liên hệ vận tốc góc vận tốc dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn.


<i>2. Kĩ năng:</i>Vận dụng giải các bài tập đơn giản.


<i>3.Liên hệ thực tế<b>:</b></i> Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.


<b>II. Chuẩn bị: </b>
<i>1. Giáo viện:</i>


 Chuẩn bị các hình vẽ: 1.1,1.2,1.3,14, 1.5 SGK
 Các hình vẽ tranh ảnh sưu tầm có liên quan.
<i>2. Học sinh:</i>


 Ơn lại phần chuyển động trịn đều ở lớp 10.
<b>III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY</b>


H 1 Đ Đặc đi m c a v t r n quay quanh m t tr c c đ nhể ủ ậ ắ ộ ụ ố ị



<b>Hoạt động của thầy </b> <b>Hoạt động của trò</b>


<b>Hỏi :</b> Khi vật rắn quay quanh một trục cố định, thì góc
quay của các điểm trên vật rắn có quan hệ như thế
nào?.


Vì các điểm trên vật rắn đều quay một góc giống nhau


 chỉ cần lấy tọa độ góc  của M trên vật rắn làm tọa


độ góc của vật rắn và thơng báo cơng thức tọa độ góc
và qui ước dấu?


<b>Hỏi :</b> Tọa độ góc của các điểm sai khác nhau 2k và


(2k +1) thì vị trí các véc tơ tia chúng như thế nào?


<b> Trả lời câu hỏi C1</b>


Nêu hai đặc điểm của chuyển động


+ <i>OM</i> > 0
+ <i>OM</i> < 0


+ Giá trị đó là dương nếu góc được thực hiện
bằng cách quay trục Ox đến tia <i>OM</i> ngược chiều kim
đồng hồ.


+ Giá trị đó là âm nếu góc được thực hiện bằng
cách quay trục Ox đến tia <i>OM</i> thuận chiều kim đồng hồ.



H 2.V n t c gócĐ ậ ố


<b>Hoạt động của thầy </b> <b>Hoạt động của trò</b>


<b>Hỏi :</b> Phát biểu định nghĩa vận tốc góc.


Vận tốc góc là một đại lượng đại số. Vận tốc góc có
giá trị dương khi vật rắn quay theo chiều dương qui ước
và âm khi ngược lại.


<b>Hỏi : </b>Lập cơng thức tính vận tốc góc trung bình và tức
thời của vật rắn?


Khi t nhỏ dần và tiến tới đến 0 thì tốc độ trung bình trở


thành vận tốc tức thời.


Phát biểuđịnh nghĩa tốc độ góc tức thời bằng đạo hàm
theo thời gian của tọa độ góc.


Tự nhìn sách ghi


<b>Trả lời câu hỏi C2</b>
H 3.Gia t c gócĐ ố


<b>Hoạt động của thầy </b> <b>Hoạt động của trị</b>


<b>Hỏi :</b> Khi vật rắn quay khơng đều lúc đó vận tốc góc
thay đổi. Để đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay


chậm của vận tốc tốc góc ta đưa ra khái niệm gia tốc
góc.


<b>Hỏi :</b>Định nghĩa gia tốc góc.


Tự hình thành định nghĩa gia tốc trung bình.


Khi t nhỏ dần và tiến tới đến 0 thì gia tốc trung bình


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Gọi  và 0 lần lượt là vận tốc góc của vật rắn ở thời


điểm t và t0.


<b>Hỏi : </b>Lập cơng thức tính gia tốc góc trung bình và tức
thời của vật rắn?


Có phải dấu của gia tốc cho ta biết vật rắn quay nhanh
dần hay chậm dần không?


<b>Hỏi : </b>+. > 0: quay nhanh dần,


<b> </b> +. < 0: quay chậm dần.


Phát biểuđịnh nghĩa gia tốc góc tức thời bằng đạo hàm
theo thời gian của vận tốc góc.


Tự nhìn sách ghi


<b>Trả lời câu hỏi C3</b>
H 4.Các ph ng trình đ ng l c h c c a chuy n đ ng quayĐ ươ ộ ự ọ ủ ể ộ



<b>Hoạt động của thầy </b> <b>Hoạt động của trò</b>


Hướng dẫn hoạt động của Hs thông qua các câu hỏi:


<b>H1: </b>Dựa và Sgk định nghĩa chuyển động quay đều?


<b>H2: </b>Trong công thức (1) chọn t0=0  phương trình


chuyển động của vật rắn quay quanh một trục cố định.?


<b>H3: </b>Phương trình (3) có dạng tương tự như phương
trình nào đã học ở lớp 10?


H 5. Chuy n đ ng quay bi n đ i đ uĐ ể ộ ế ổ ề


<b>Hoạt động của thầy </b> <b>Hoạt động của trò</b>


<b>Tiết 2:</b>


<b>Hỏi :</b>Định nghĩa chuyển động quay biến đổi đều?


<b>Hỏi : </b>Phương trình (6) có dạng tương tự như phương
trình nào đã học ở lớp 10?


<b>Hỏi : </b>Viết phương trình chuyển động thẳng biến đổi
đều: x = x0 +v0t + 0,5at2.


Dựa vào sự tương tự:



x , x00, v00, a  để suy ra phương trình


(7)


Đồ thị mơ tả sự phụ thuộc  vào t là đường gì? Dạng


của đồ thị này phụ thuộc như thế nào vào dấu của ?


Định nghĩa chuyển động quay biến đổi đều
Tự nhìn sách ghi


<sub>= const.</sub>
 = o + t


 = o + ot +
1
2 <sub>t</sub>2
2 -


2
<i>o</i>


 <sub> = 2</sub><sub>(</sub><sub></sub><sub> - </sub><sub></sub>


o)


<b>Trả lời câu hỏi C4</b>
H 6.V n t c và gia t c c a m t đi m c a v t r n chuy n đ ng quayĐ ậ ố ố ủ ộ ể ủ ậ ắ ể ộ


<b>Hoạt động của thầy </b> <b>Hoạt động của trò</b>



<b>HĐ6:</b>


Khi vật rắn quay đều xung quanh trục quay cố định thì
mỗi điểm trên vật rắn cách trục quay một đoạn r chuyển
động tròn đều. Dựa vào vật lý 10 Hs cho biết mối quan
hệ giữa vận tốc góc với vận tốc dài và gia tốc hướng
tâm của các điểm đó?


<b>Hỏi :</b>+ v = r,


+ an = r.2 = <i>v</i>
2


<i>r</i>


Nhấn mạnh gia tốc hướng tâm <i>chỉ do sự biến thiên</i>
<i>phương và chiều của vận tốcdài </i>mà gây ra!


Nếu vật rắn quay khơng đều, thì mỗi điểm trên vật rắn
chuyển động trịn khơng đều. Trong chuyển động này
ngồi sự biến thiên phương, chiều của vận tốc cịn có
sự biến thiên về độ lớn vận tốc. <i>Biến thiên về độ lớn</i>
<i>vận tốc gây nên gia tốc tiếp tuyến at</i>.


Thay đổi về hướng , không thay đổi về độ lớn.


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>Hỏi : </b>Viết cơng thức tính gia tốc tiếp tuyến?


Các điểm trên vật rắn càng xa trục quay thì gia tốc góc


của nó như thế nào?


+ Gia tốc pháp tuyến
+ Gia tốc tiếp tuyến


<b>Trả lời câu hỏi C5 </b>


<b>Trả lời câu hỏi C6</b>
<b>Củng cố dặn dò:</b>


<b>1.</b>Thường để đơn giản trong việc xác định dấu  và  ta nên chọn chiều quay dương là chiều quay vật rắn. Khi đó ta


ln có  > 0 và nếu vật quay


+ nhanh dần thì  > 0,


+ và chậm dần thì  < 0.
<i>2 HD trả lời các câu hỏi:</i>


1/8(Sgk): Câu a vì: Các điểm khác nhau thì vẽ thành các đường trịn khác nhau.
2/8(Sgk):


3/8sgk: Câu B vì: trong chuyển động quay nhanh dần thì. >0 ( cùng dấu)
<b>3</b><i>Bài tập về nhà</i>: Làm các bài tập: 1,2,3,4,5,6,7 trang 8,9 Sgk.


 Rút kinh nghiệm:


...
...
...



<i><b>Bài 2:</b> </i><b>PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN </b>
<b>QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.</b>


<b>I.Mục tiêu</b>:


<i>1.Kiến thức: </i>


+Biết cách xây dựng phương trình động lực học vật rắn.


+Hiểu được khái niệm momen là đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay của một vật
quanh một trục.


+Thuộc và hiểu được công thức về momen động lượng của vật rắn và các đại lượng chứa
trong cơng thức đó. Định luật bảo tồn momen động lượng


<i>2<b>. </b>Kĩ năng<b>:</b></i>Biết sử phương trình động lực học vật rắn để giải một số bài tập đơn giản.


<i>3.Liên hệ thực tế:</i>Vận dụng định luật bảo tồn mơmen để giải thích một số hiện tượng trong cuộc
sống.


<b>II. Chuẩn bị: </b>
<i>1. Giáo viện:</i>


 Có thể chuẩn bị các hình ảnh có liên quan đến bài học.
 Các hình động trên máy nếu được.


<i>2. Học sinh:</i>


Ôn lại phương trình động lực học của chất điểm trong chuyển động quay quanh một trục



<b>III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY</b>


<b>H Đ I : Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực</b>


Đặc điểm chuyển động Chuyển động quay của vật rắn


quanh một trục cố định.


Chuyển động thẳng của
một chất điểm.


Đều  hằng số v = hằng số


Biến đổi đều 


 = 0 +0t + <sub>2</sub>1 t2 x = x0 +v0t + 1


2 at2


 =0 + t v =v0 + at


2 –02 = 2 (  –0) v2 –v02 = 2a( x –x0)


t =
2




</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>Hoạt động thầy </b> <b>Hoạt động trị</b>


<i>Mơmen lực </i>M <i>của lực F</i> <i>đối với </i>


<i>vật rắn có trục quay cố</i> <i>định là </i>
<i>đại lượng đặc trưng cho</i> <i>tác dụng </i>
<i>làm quay vật rắn quanh</i> <i>trục cố </i>
<i>định đó của lực F, và đo</i> <i>bằng tích </i>
<i>số lực và cánh tay địn.</i>


<b>Hs</b>. Quan sát h 3.1 để thảo luận các câu hỏi sau:


<b>a.</b> Với cùng một lực cùng phương tác dụng vào vật rắn,
thì tác dụng làm quay vật phụ thuộc như thế nào vào điểm
đặt của lực?


<b>b.</b> Nếu lực có phương cắt trục quay, hoặc song với trục


quay thì có tác dụng làm quay vật rắn khơng? Vì sao?


 Tác dụng làm quay vật lớn nhất khi phương của lực


quan hệ như thế nào với phương trục quay?


 Khi véc tơ lực đó nằm trong mặt phẳng  với trục quay,


thì lực này gọi là trực giao với trục quay.


 Tổng kết các kết luận rút ra trong vấn đề thảo luận mục
a.; b. để dẫn đến kết luận chung ở phần nội dung.


Cho H quan sát hình 3.2 Sgk và các kết luận rút ra ở mục


1.


Lưu ý cho học sinh cách xác định cánh tay đòn. (Khoảng
cách từ phương của lực đến trục quay)


Momen lực là đại lượng đại số, dấu của các momen cho
biết mômen lực này làm cho vật rắn quay theo chiều nào.
.


Khái niệm momen lực


Viết được cơng thức tính độ lớn momen lực.
Nêu qui ước dấu của momen


Qui ước dấu momen:


+ Momen lực F làm vật rắn quay theo chiều dương thì
M <i>= </i>+F.d,


+ Momen lực F làm vật


rắn quay ngược chiều


dương thì M <i>= </i>-F.d.


<b>Trả lời</b> <b>câu hỏi C1</b>


<b>Trả lời câu hỏi </b>
<b>C2</b>



H II : Momen quán tínhĐ


<b>Hoạt động thầy </b> <b>Hoạt động trị</b>


I = mr2 <sub>gọi là mơmen qn tính của chất điểm đối với</sub>


trục .


Từ công thức M = I   = H: M/ I?


Liên hệ công thức a = F/m để khắc sâu kiến thức cho
Hs.


Đơn vị I: kg.m2


Dựa trên kiến thức về momen qn tính của chất điểm Gv
thơng báo về momen quán tính của vật rắn đối với một
trục bằng tổng các momen quán tính các phần của vật đối
với trục quay đó. I =



<i>i</i>


<i>miri</i>
2


. Trong đó mi, ri lần lượt


là khối lượng và khoảng cách từ phần tử thứ i đến trục
quay.



<b>Nhấn mạnh</b>:


+Độ lớn momen quán tính phụ thuộc vào sự phân bố các
phần của vật đối với trục quay. Nếu vật là đồng chất thì
momen qn tính phụ thuộc vào khối lượng, hình dạng và
kích thước của vật.


+ Nếu vật không đồng chất hoặc có hình dạng bất kì thì
momen qn tính được xác định bằng thực nghiệm.


 Thơng báo momen qn tính của một số vật đồng chất


đối với trục quay  là trục đối xứng vật như ở nội dung.


<b>Trả lời câu hỏi C3</b>


Hs phát biểu mối quan hệ, và nêu ý nghĩa momen
quán tính


Trả lời câu hỏi


Vận dụng tính momen quán tính của trái đất?


Thay số: I = 9,8.1027<sub>kg.m</sub>2<sub>.</sub>
<b>H Đ III : Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục</b>




<b>A</b>



(+)
(+)


F
d


<b>O</b>


<b>n</b>


<b>F</b>







<b>t</b>


<b>F</b>





<b>F</b>





<b>d</b>
<b>O</b>





<b>m</b>
F1


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

 Dành thời gian cho Hs nhắc lại phương trình động
lực học của vật rắn quay quanh một trục.


 Từ đó khái quát lên: Nếu vật rắn quay xung một
trục cố định  và có momen qn tính đối với trục
này I. Gọi M là tổng đại số các momen các lực đối
với trục quay  tác dụng lên vật rắn khi đó phương
trình I=M được gọi là pt động lực học của vật rắn
quay quanh một trục.


<b>H Đ IV : Bài tập V DỤ</b>


<b>Hoạt động thầy </b> <b>Hoạt động trò</b>


<b>Củng cố dặn dò:</b>
<i> Bài tập về nhà:</i>


Làm các bài tập: 1,2,3 trang 18 Sgk.
<b> Rút kinh nghiệm:</b>


...
...
...


<i><b>Bài 3</b>: </i><b>MOMEN ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG .</b>
<b>I.Mục tiêu</b>:



<i>1.Kiến thức:</i>


Biết được khái niệm momen động lượng là một đại lượng vật lý, momen động lượng là
một đại lượng đại số-Viết được cơng thức tính momen động lượng với một trục. Biết cách xác định dấu
monen - Biết cách xây dựng biểu thức định luật II Niu-tơn dưới dạng khác làm xuất hiện momen lực và
momen quán tính


<i>2</i>.<i>Kĩ năng:</i> Cách xác định giá trị của mômen động lượng


<i>3.Liên hệ thực tế</i>: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.


<b>III. Chuẩn bị:</b>


1. Giáo viện:


Chuẩn bị hình 3.2 và các hình vẽ có liên quan.
2. Học sinh:


Đọc trước bài ở nhà.


<b>III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY</b>
<b>H Đ 1 </b>Momen đ ng l ng ộ ượ


<b>Hoạt động thầy </b> <b>Hoạt động trò</b>


Gv tổ chức cho Hs dựa vào phương trình I=M để
từ đó dùng phép biến đổi tốn học dẫn đến dạng :M=
I <i>dω</i>


dt .



Đại lượng L=I gọi là momen động lượng của vật
rắn nó đặc trưng cho vật vật rắn có momen qn tính
quay quanh một trục.


Momen động lượng có phải là đại lượng đại số hay
không?


Công thức 3 được gọi là phương trình động lực học
của chất điểm trong chuyển động quay quanh một
trục.


Nêu các trường hợp bảo toàn động lượng cho các
trường hợp và làm các thí nghiệm hay các hình động
chuẩn bị trên máy tính để làm minh họa.


Ta biết cơng thức <i><sub>F</sub></i><sub>=</sub><i>d</i>(<i>m</i><i>v</i>)
dt =


<i>d</i><i>p</i>


dt đúng cho cả


<b>Trả lời câu hỏi C1</b>


Khái niệm momen động lượng, đơn vị.


Định luật II Niu-tơn cho một chất điểm ở dạng
khác: <i><sub>F</sub></i><sub>=</sub><i>d</i>(<i>m</i><i>v</i>)



dt =


<i>d</i><i>p</i>


dt . So sánh pt này với pt


(3) để tìm ra sự tương ứng?


L = I  Dấu L là dấu  L có tính cộng!


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

khi m thay đổi hoặc hệ nhiều vật. Một cách tương tự,
công thức M = dL<sub>dt</sub> cũng đúng cho cả các trường
hợp:


+Vật có momen qn tính I thay đổi ( do thay đổi
h/dạng hay kích thước)


Hs dựa vào phương trình M= dL


dt phát biểu Dạng


khác của phương trình động lực học của vật rắn quay
quanh một trục.


<b>Trả lời câu hỏi C</b>
<b>H Đ 2 Momen động lượng</b>


<b>Hoạt động thầy </b> <b>Hoạt động trị</b>


Hãy viết phương trình động lực học của vật rắn quay


quanh một trục : M = I.


Hãy viết cơng thức xác định gia tốc góc :  = <i>d</i> <i>t</i>


<i>d</i> 


?
Hướng dẫn học sinh hình khái niệm moment động
lượng ?


Hướng dẫn học sinh viết dạng khác của phương trình
động lực học của vật rắn chuyển động quay quanh một
trục.


Em hãy cho biếtkhi M = 0 thì <i>d</i> <i>t</i>
<i>L</i>
<i>d</i>


bằng bao nhiêu ?


+Ta có :


M = I . 
+ Mà :


<sub> = </sub> <i>d</i> <i>t</i>


<i>d</i>


+ Ta có :



M = I . <i>d</i> <i>t</i>


<i>d</i>


=




<i>t</i>
<i>d</i>


<i>I</i>


<i>d</i> 


+ Đặt : L = I .  : moment động lượng


<b>Trả lời câu hỏi C2</b>
H 3 nh lu t b o toàn momen đ ng l ngĐ Đị ậ ả ộ ượ


<b>Hoạt động thầy </b> <b>Hoạt động trò</b>


Em hãy cho biếtkhi <i>d</i> <i>t</i>
<i>L</i>
<i>d</i>


= 0 thì moment động lượng có
đặc điểm gì ?



L = const


Học sinh suy nghĩ và trả lời


<b>Trả lời câu hỏi C3</b>
<b>H Đ Các ví dụ về bảo tồn momen động lượng</b>


<b>Hoạt động thầy </b> <b>Hoạt động trò</b>


+Hệ nhiều vật. Trong trường hợp này thì trong pt
trên cần hiểu M là tổng đại số các momen ngoại lực
tác dụng lên hệ đối với cùng trục quay, và L tổng các
momen động lượng của các vật trong hệ với trục
quay đó.


Gv cho Hs sinh nhận xét nếu M=0 thì momen động
lượng của vật (hay hệ vật) đối với trục quay có thay
đổi khơng?


Học sinh nhận xét nếu M=0 thì momen động
lượng của vật (hay hệ vật) đối với trục quay


<b>Trả lời câu hỏi C4</b>


<b> Củng cố dặn dò:</b> Bài tập về nhà: 1,2 trang 14 Sgk.
<b> Rút kinh nghiệm:</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<i><b> Bài 4: </b></i><b>ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC.</b>
<b>I.Mục tiêu</b>:



-Biết được cơng thức tính động năng của vật rắn là tổng động năng của các phân tử của nó.


-Biết được chuyển động của vật rắn có thể phân tích thành hai chuyển động thành phần: chuyển động
tịnh tiến của khối tâm và chuyển động quay quanh trục đi qua khối tâm, từ đó biết được động năng vật rắn
gồm tổng động năng của chuyển động tịnh tiến và động năng chuyển động quay quanh khối tâm.


- Biết cách tính động năng tồn phần của khối trụ lăn trên mặt phẳng.


<b>II. Chuẩn bị: </b>
<i>1. Giáo viên:</i>


Chuẩn bị một con quay để làm mẫu c/đ quay quanh trục, các tranh ảnh về tuabin thuỷ lực
trong nhà máy thuỷ điện.


<i>2. Học sinh: </i>.Ôn kĩ bài học trước.


<b>III.Tổ chức các hoạt động dạy học:</b>


<b>H Đ I Động nă</b>ng c a v t r n quay quanh m t tr củ ậ ắ ộ ụ


<b>Hoạt động thầy </b> <b>Hoạt động trò</b>


<b>HĐ1: </b>


Nhắc lại đ năng của vật rắn c động thẳng
Đ v đ : Cho I ,<sub>, W</sub><sub>đ</sub><sub> của vật quay ?</sub>


Đ v đ :Động năng của vật rắn quay quanh một trục
có quan hệ gì với động năng của các phần tử trên
vật quay quanh trục đó?



Hướng dãn H xây dựng cơng thức như phần nội
dung.


Trong chuyển động song phẳng động năng vật rắn
gồm các loại động năng nào?


<b>Hỏi: </b>Nhắc lại các
công thức động năng
của vật rắn quay quanh
một trục và động năng
tịnh tiến?


Nêu mối lại mối quan hệ Vc và  khi một khối trụ


lăn không trượt trên một mặt phẳng.


Thiết lập


Phát biểu về động năng của vật rắn quay quanh
một trục.


Đơn vị của động năng


H III Bài t p ví d Đ ậ ụ


<b>Hoạt động thầy </b> <b>Hoạt động trò</b>


Hướng dẫn :
Phân tích đề


Nêu hướng làm
Góp ý


Tính tốn


Phân tích giả thiết của Bt
Nêu cách giải


<b>Củng cố dặn dò- Hướng dẫn về nhà :</b>


 Chuyển động của vật rắn chịu tác dụng của lực thế và các ngoại lực khơng sinh cơng thì cơ năng của vật
bảo toàn.


<b> Bài tập về nhà</b>: Làm các bài tập: 1,2,3 trang 30,31 Sgk.


<b>VI: Rút kinh nghiệm:</b>


...
...
...
...


m1
m2


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<i><b>Bài5:</b> </i><b>BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN </b>
<b>QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.</b>


<b>I.Mục tiêu</b>:



<i>1. Kiến thức:</i>


Sử dụng được các công thức động học và động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định
-Qua hai bài mẫu, sử dụng được những điều đã học để giải các bài tập khác.


2.<i>Kĩ năng: </i>Phương pháp giải bài toán động học và động lực học vật rắn quay quanh một trục.
3<b>.Liên hệ thực tế:</b>Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.


<b>II. Chuẩn bị:</b>
<i>1. Giáo viện:</i>


<i> 2. Học sinh: </i>Chuẩn bị các bài tập ở nhà.


<b>III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY</b>


Phát biểu định luật bảo tồn mơmen động lượng. L y ví d đ gi i thích?ấ ụ ể ả


<b>Hoạt động của thầy </b> <b>Hoạt động của trị</b> <b>Nội dung chính</b>
<b>Gv:</b> Gọi 1 Hs đọc đề bài tập.


<b>HS:</b> <b>Gv: </b>gọi 1 Hs lên bảng giải,
cả lớp theo giỏi.


<b>Hệ thống câu hỏi dẫn dắt Hs</b>
<b>giải:</b>


<b>Câu a.</b>


Viết cơng thức gia tốc góc, thay
0, , và t  .



 Thay  vào Pt: M=I  I


<b>Câu b. </b>


 Khi khơng có M1 thì


bánh xe quay chậm dần đều dưới
tác dụng của momen lực nào?


 Tính gia tốc góc 1 :


1=(0-)/t


 Từ I1= Mms  Mms


 M=M1+Mms  M1


<b>Câu c. </b>


 Dựa vào cơng thức 2
-02=2  góc quay trong hai


giai đoạn và từ đó số vịng quay
trong hai giai đoạn.


Các học sinh cịn lại nghe và
tóm tắt đề bài tập vào vở.


<b>Hs giải:</b>



<b>Bài 1 tr 20Sgk.</b>
<b>Giả thiết</b>


 Bánh xe chịu: Momen M1= const,


tổng momen 24Nm


 Trong 5s đầu vận tóc góc tăng 0
÷10rad/s


 sau đó M1 ngừng tác dụng, bánh xe


quay chậm dần và ngừng lại sau 50s.


<b>Kết luận </b>


<b>a.</b> Tính mơmen qn tính,


<b>b.</b> Xác định M1,


<b>c.</b> Số vịng quay tổng cộng.


<b>Bài giải:</b>


<b>a. Tính I: </b>Gia tốc bánh xe:  =
(-0)/t


Thay số:  = 2rad/s.



Mặt khác: M=I  I=M/=12kg.m2


<b>b.</b> <b>Xác định M1</b>


Gia tốc góc của bánh xe khi khơng có
M1: 1=(0-)/t=-0,2rad/s.


 Do đó mơmen của lực ma sát:
Mms=I1=12.(-0,2) = -2,4N.m


 Vậy: M1=M-Mms=24+2,4= 26,4N.m.


<b>c. Số vịng quay tổng cộng:</b>


 Góc quay trong giai đoạn đầu:


2 2


0
2


  
 


 <sub>=25rad</sub>


 Góc quay trong giai đoạn sau:


2 2



0
1


2 1


 
 




=250rad.


Vậy số vòng quay: N=(+1)/2 =43,8


vòng.


Bài <b>3:</b> <b>Bài 3</b>


<b>Giả thiết l</b>=1m, m=120g , m=120g, I1


= 13<sub>m</sub><i><sub>l</sub></i>2


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

Một thanh OA đồng chất chiều
dài <i>l</i>=1m khối lượng m=120g gắn
vuông góc với trục quay (D)
thẳng đứng. Trên thanh có đặt
một viên bi nhỏ khối lượng
m=120g. cho mơmen qn tính
của thanh đối với trục quay O là



1
3<sub>M</sub><i><sub>l</sub></i>2


<b>a.</b> Tính mơmen qn tính
của hệ (thanh+bi) khi bi ở các vị
trí sau:


+ Bi ở trung điểm
thanh,


+ Bi ở đầu A của
thanh. (hv).


<b>b.</b> Ban đầu bi ở trung điểm
thanh, và thanh quay với vận tốc
góc 1=120vịng/phút, trên thanh


có một rãnh nhỏ cho nên khi
thanh quay thì bi dịch chuyển trên
thanh theo rãnh nhỏ. Khi bi di
chuyển đến đầu A của thanh thì
vận tốc góc của thanh lúc này là
bao nhiêu?


<b>a. </b>Tính momen quán tính hệ khi bi ở:
+ Trung điểm thanh,


+ đầu A.


<b>b. </b>1=120vòng/phút  2 khi bi ở A.



<b>Bài giải:</b>


<b>a. </b>Mơmen qn tính của hệ: I = I1 + I2


Với I1=
1


3<sub>m</sub><i><sub>l</sub></i>2<sub> = 0,04kgm</sub>2<sub>,</sub>


I2 = mr2


+Khi bi ở G: r = <i>l</i>/2= 0,5m  I2=


0,03kgm2


Suy ra: I = 0,07kgm2<sub>.</sub>


+ Khi bi ở A: r = <i>l</i> = 1m  I2


=0,12kgm2


Suy ra: I/<sub> = 0,16 kgm</sub>2<sub>.</sub>


<b>b.</b> Momen động lượng của hệ bảo toàn:
I1 = I/2  2 = I1/I/ = 52,5 (vòng


/phút)


Gọi 1 Hs đọc đề bài tập.


gọi 1 Hs lên bảng giải, cả lớp
theo giỏi.


<b>Hệ thống câu hỏi gợi ý </b>


 Áp dụng định luật II Niutơn cho
chuyển động vật m1 và m2 và


phương trình động lực học vật rắn
cho ròng rọc M.


 Chiếu lên chiều chuyển động để
được ba phương trình.


 Để ý độ lớn các lực căng dây:
T1=T1/ ; T2=T2/, và độ lớn gia tốc


các vật a1=a2=a;


 Phối hợp các phương trình trên
để dẫn ra cơng thức tính gia tốc
của hệ.


<b>Hỏi:</b> Khi bỏ qua khối lượng rịng
rọc thì ta phải có điều kiện gì?


Các học sinh cịn lại nghe và
tóm tắt đề bài tập vào vở.


<b>Bài 2 tr 21Sgk.</b>



<b>Giả thiết </b>Hệ cơ học (máy A-tut) hình
vẽ, biết m2>m1 và hệ chuyển động theo


chiều rơi của quả nặng có khối lượng
lớn.


<b>Kết luận </b>Lập cơng thức tính gia tốc
của hệ khi:


<b>a.</b> Kể đến khối lượng rịng rọc.


<b>b.</b> Suy ra trường hợp rịng rọc khơng
có khối lượng.


<b>Bài giải:</b>
<b>a. </b>


 Vì m2>m1 nên hệ


chuyển động theo
chiều m2 đi xuống


và m1 đi lên.


 Chọn chiều
dương là chiều
chuyển động của
mỗi vật.



 Ta có:


m2a = m2g-T2 (1)


m1a = T1 – m1g (2)


I=Ia/R = T2R –T1R (3)


Nhân hai vế phương trình (1), (2) cho
R rồi cộng ba phương trình vế theo vế:
m2aR+ m1aR+Ia/R = m2gR-Rm1gR


<b>R</b>


<b>m2</b>


<b>m1</b>


<b>P2</b>
<b>P1</b>
+


+


T2 T1
T/2 T/1


<b>G</b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

 a = (m2gR-Rm1gR) / (m2R+



m1R+I/R)


hay: a =


m<sub>2</sub> m<sub>1</sub>


g
I


m<sub>1</sub> m<sub>2</sub> <sub>2</sub>


R




 


<b>b. </b> Khi bở qua khối lượng ròng rọc thì


I=0 suy ra: a =


m<sub>2</sub> m


1 g


m<sub>1</sub> m<sub>2</sub>






(Vật lý 10)


<b>Củng cố dặn dò:</b>
<b>Bài tập về nhà</b>:


Làm các bài tập: 1,2,3 trang 23 Sgk.
<b> Rút kinh nghiệm:</b>


</div>

<!--links-->

×