Bài giảng môn học Vật lý lớp 10 - Tiết 8 – Bài 5: Chuyển động tròn đều (Tiết 1)

Ngày soạn:/06 /2012 Ngày dạy: Tiết, Lớp 10BT, ...., Ngày..Tháng..Năm 2012 Tiết 8 – Bài 5: Chuyển động tròn đều (Tiết 1) I. MỤC TIÊU BÀI HỌC: Giúp học viên: 1. Về kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa của chuyển động tròn đều. Nêu được ví dụ thực tế về chuyển động tròn đều. - Viết đc ct tính tốc độ dài và chỉ đc hướng của vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều. - Viết đc ct và nêu đc đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số của chuyển động tròn đều. - Viết được công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc. 2. Về kĩ năng: - Giải đc các BT đơn giản về cđ tròn đều. 3. Về thái độ: - Tích cực tư duy tìm hiểu kiến thức. II. PHƯƠNG PHÁP – PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC: 1. Về phương pháp: - Sử dụng phương pháp thuyết trình và thí nghiệm biểu diễn (máy chiếu nếu có thể). 2. Về phương tiện dạy học – chuẩn bị của GV – chuẩn bị của HV: a. Về phương tiện dạy học: - Giáo án, sgk, thước kẻ, đồ dùng dạy học, b. Chuẩn bị của GV: - Đồng hồ (kim quay); quạt bàn; đĩa quay; c. Chuẩn bị của HV: - Ôn lại kiến thức đã học có liên quan. III. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC BÀI HỌC: 1. Ổn định tổ chức: - Kiểm tra sĩ số của hv & ổn định trật tự lớp, ghi tên những hv vắng mặt vào SĐB: 2. Kiểm tra bài cũ: Hoạt động của GV Hoạt động của HV - Nêu các đặc điểm của sự rơi tự do? Viết công thức tính vận tốc & quãng đường đi được của sự rơi tự do? - GV nhận xét câu trả lời của HV & cho điểm: . - HV lên bảng trả lời câu hỏi kiểm tra. 3. Bài mới: a. Vào bài mới: Hoạt động của GV Hoạt động của HV - Trong thực tế chuyển động của các vật rất đa dạng & phong phú. Vật chuyển động với quỹ đạo là đường thẳng gọi là chuyển động thẳng, vật chuyển động với quỹ đạo là đường cong gọi là chuyển động cong. Một dạng đặc biệt của chuyển động cong đó là chuyển động tròn đều. Chúng ta cùng nghiên cứu bài mới. - Hv lắng nghe để nhận thức được vấn đề bài học. b. Tiến trình tổ chức bài học và nội dung cần đạt: Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm chuyển động tròn đều. Hoạt động của HV Trợ giúp của GV Nội dung cần đạt - Từng cá nhân đọc SGK rồi trả lời: Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn. - VD: 1 điểm trên đầu cánh quạt, - Hv đọc SGK rồi trả lời. - HS nghiên cứu SGK rồi trả lời: Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn & có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau. - VD: chuyển động của đầu kim đồng hồ, 1 điểm trên đĩa tròn khi quay ổn định, CH2.1: Các em đọc SGK rồi cho biết chuyển động như thế nào được gọi là chuyển động tròn? Cho ví dụ? CH2.2: Tương tự như chuyển động thẳng, các em đọc SGK cho biết tốc độ trung bình trong chuyển động tròn được tính như thế nào? CH2.3: Như thế nào được gọi là chuyển động tròn đều? - Trong định nghĩa đó chúng ta cần chú ý “quỹ đạo tròn và đi được quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau” CH2.4: Các em hãy lấy ví dụ về chuyển động tròn đều? C1 I. Định nghĩa 1. Chuyển động tròn Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là đường 1 đường tròn 2. Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn Tốc độ TB==độ dài cung tròn mà vật đi đượcthời gian chuyển động 3. Chuyển động tròn đều Đn: Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau. (hình 5.2) Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm tốc độ dài và tốc độ góc: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Nội dung cần đạt - TĐTB không đặc trưng cho tính cđ nhanh hay chậm của chất điểm tại một vị trí hay tại một thời điểm, chỉ đặc trưng cho tính cđ nhanh hay chậm của chất điểm trong một quãng đường hay một khoảng thời gian nhất định. - Độ lớn vận tốc tức thời hay tốc độ tức thời gọi tắt là tốc độ. -Tốc độ dài của vật như nhau không đổi. - Nêu các đặc điểm của vectơ vận tốc trong 2 cđ gồm: điểm đặt, phương, chiều, độ lớn. - Trong cđ tròn đều: + ĐĐ: Tại vật cđ. + Phương: thay đổi. + Chiều: thay đổi. + Độ lớn: không đổi. v↑↑∆s CH3.1:Tốc độ trung bình có đặc trưng cho tính cđ nhanh hay chậm của chất điểm tại một vị trí hay tại một thời điểm không? Tại sao? CH3.2:Trong cđ thẳng, đại lượng vật lý nào đặc trưng cho tính cđ nhanh hay chậm của chất điểm tại một vị trí hay tại một thời điểm? - Để phân biệt với một loại tốc độ khác người ta gọi đó là tốc độ dài. CH3.3: Vậy theo định nghĩa chuyển động tròn đều thì tốc độ dài ở các thời điểm khác nhau, vị trí khác nhau có giống nhau không? CH3.4: Hãy nêu các đặc điểm của vectơ vận tốc trong chuyển động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều ? - Dự đoán các đặc điểm đó của vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều. GVGT: Vì ∆s << coi như 1 đoạn thẳng véc tơ có hướng chuyển động nằm dọc theo tiếp tuyến tại điểm đó nên cùng phương, cùng chiều và tiếp tuyến tại đó. II. Tốc độ dài và tốc độ góc 1. Tốc độ dài Trong cđ tròn đều, tốc độ dài của vật không đổi và bằng tốc độ trung bình. O 2. Véctơ vận tốc trong chuyển động tròn đều. ∆s(∆s≪) là vectơ độ dời: + Phương: phương tiếp tuyến với quỹ đạo tại điểm đang xét. + Chiều: cùng chiều c’động. - Vectơ vận tốc: v=∆s∆t + Gốc: chất điểm tại điểm xét. + Phương: phương tiếp tuyến với quỹ đạo tại điểm đang xét. + Chiều: chuyển động + Độ lớn( tốc độ dài): Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm tốc độ góc, chu kì, tần số Hoạt động của HV Trợ giúp của GV Nội dung cần đạt -Từng HV suy nghĩ để trả lời câu hỏi của GV. Để trả lời C3, HV cần xác định được góc mà kim giây quay được trong thời gian tương ứng. Có thể là : - sau 60s quay được góc 2p (rad) hoặc sau 30s quay được góc p (rad) ... Có thể lập luận như sau: Sau thời gian T vật quay được một vòng tức là quay được một góc 2p, vậy: Có thể lập luận như sau: T (s) quay được 1 (vòng) 1 (s) quay được f (vòng) Từng HV làm việc theo sự hướng dẫn của GV để tìm ra công thức về mối quan hệ giữa hai đại lượng : v = rw Chất điểm có bán kính càng lớn chuyển động càng nhanh. - Quan sát trên hình 5.4, nhận thấy, trong chuyển động tròn đều khi M là vị trí tức thời của vật chuyển động được một cung tròn Ds thì bán kính OM quay được góc . - Biểu thức nào thể hiện được sự quay nhanh hay chậm của bán kính OM ? TB: Chưa có đại lượng vật lý nào thể hiện được sự quay nhanh hay chậm của bán kính OM nữa, bắt buộc phải đưa thêm một đại lượng mới có tên gọi là tốc độ góc của chuyển động tròn, kí hiệu là. CH4.1: ý nghĩa vật lí của đại lượng tốc độ góc ? CH4.2:Tại sao nói tốc độ góc của chuyển động tròn là một đại lượng không đổi ? CH4.3: Nếu góc đo bằng đơn vị rađian (kí hiệu là rad) và thời gian đo bằng giây (kí hiệu là s) thì tốc độ góc có đơn vị là gì ? Hoàn thành yêu cầu C3. CH4.4: YC HV đọc đn trong SGK, sau đó hoàn thành câu C4? CH4.5: YC HV đọc đnghĩa trong SGK, sau đó hoàn thành câu C5. - Trong chuyển động tròn đều có sử dụng hai loại vận tốc là vận tốc dài và tốc độ góc. Hai đại lượng này có quan hệ với nhau không ? Nếu có thì quan hệ với nhau như thế nào ? - Hoàn thành yêu cầu C6. - YC HV nhận xét về chuyển động của hai chất điểm có cùng tốc độ góc nhưng có bán kính quỹ đạo khác nhau? Nêu ví dụ trong cuộc sống. 3. Tốc độ góc. Chu kỳ. Tần số. a. Định nghĩa(SGK) CĐ tròn đều: = không đổi. b. Đơn vị tốc độ góc. - Đơn vị tốc độ góc: rad/s r O M với: c. Chu kỳ: SGK Đơn vị: giây (s) d. Tần số:(SGK) Đơn vị: vòng/giây hoặc héc (Hz) e. Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc. v = rw 4. Củng cố: Hoạt động của HV Trợ giúp của GV - Xem lại phần ghi nhớ trong SGK. - Cá nhân giải quyết bài tập. * Củng cố: GV nhắc lại những khái niệm đã được xây dựng trong bài học. Lưu ý về ý nghĩa vật lí của vận tốc dài, tốc độ góc và mối quan hệ giữa hai đại lượng đó. * Bài tập: Bài 11 (SGK) - Các kiến thức đã học về chuyển động tròn đều. 5. Dặn dò: Hoạt động của HV Trợ giúp của GV Nhận nhiệm vụ học tập. Đọc tiếp bài theo hướng dẫn của GV. - Về nhà học phần ghi nhớ cuối bài, làm BT 12(SGK) và chuẩn bị phần tiếp theo của bài, nội dung cần nắm đc là: hướng của gia tốc hướng tâm và ct tính gia tốc hướng tâm. Rút kinh nghiệm sau giờ dạy Phê duyệt của BGĐ . . . . . . Hoàng Văn Tuyến