Bài soạn môn Vật lý lớp 10 (cơ bản) - Tiết 8, 9: Chuyển động tròn đều

Tiết 8 - 9: CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I> Mục tiêu: 1/Kiến thức: Phát biểu được định nghĩa của chuyển động tròn đều. Viết được công thức tính độ lớn của tốc độ dài và trình bày đúng được hướng của vectơ vận tốc của chuyển động tròn đều. Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức và nêu được đơn vị của tốc độ góc trong chuyển động tròn đều. Viết được công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc của CĐTĐ Nêu được hướng của gia tốc trong chuyển động tròn đều, viết được biểu thức của gia tốc hướng tâm. 2/Kĩ năng: Chứng minh được các công thức (5.3), (5.4), (5.5), (5.6), (5.7) trong sách giáo khoa. Giải được các bài tập đơn giản về chuyển động tròn đều. Nêu được một số ví dụ thực tế về chuyển động tròn đều. II> Chuaån bò: Giáo viên: Một vài thí nghiệm đơn giản minh hoạ chuyển động tròn đều. Hình vẽ 5.5 trên giấy to dùng cho chứng minh. Học sinh: -Ôn lại các khái niệm vận tốc, gia tốc ở bài 3. III>Tiến Trình Dạy - Học: T/g (Phút) HÑ CUÛA THAÀY HÑ CUÛA TROØ Kiến thức cơ bản HĐ 1 5ph Kiểm tra bài cũ: - Đặc điểm rơi tự do? - Cho biết các chuyển động đã học thuộc dạng quỹ đạo nào? Học sinh trả lời câu hỏi HĐ 2 5ph -Tiến hành các thí nghiệm chuyển động tròn ( đầu cánh quạt quay, đầu kim đồng hồ...) -cho học sinh nhận xét - cho học sinh nêu thêm vài ví dụ về chuyển động tròn học sinh nhận xét: Các chuyển động trên có quỹ đạo là đường tròn Hoc sinh cho ví dụ I/ Định nghĩa 1/ Chuyển động tròn Định nghĩa (sgk) HĐ 3 5ph - vẽ hình 5.2 - Muốn biết möùc ñoä nhanh hay chaäm cuûa cñ ta tính gì? -Từ tốc độ trung bình của chuyển động thẳng các em suy ra tốc độ trung bình của chuyển động tròn ? Học sinh trả lời 2/ Tốc độ trung bình vtb = HÑ 4 5ph - CÑ thaúng ñeàu laø gì ? àChuyển động tròn đều là gì? 3/Chuyển động tròn đều Định nghĩa HÑ 5 5ph Coâng thöùc tính vtoác töùc thôøi trong cñ thaúng bñ ñeàu? => vaän toác töùc thôøi trong cñ troøn ñeàu?(coøn goïi laø toác ñoä daøi) - Yeâu cầu học sinh trả lời câu hỏi C2 HS: HS: trả lời câu hỏi C2 II)Tốc độ dài và tốc độ góc 1/ Tốc độ dài Lưu ý : trong chuyển động là tròn đều thì tốc độ dài cảu vật không đổi HÑ 6 5ph Vì cung raát nhoû neân coù theå xem noù laø ñoaïn thaúng ñöôïc khoâng? => coù truøng vôùi khoâng? - nằm theo phương tiếp tuyến tại M => tieáp tuyeán vôùi quó ñaïo? TL 3 caâu hoûi 2/ Vectơ vận tốc trong chuyển động là tròn đều là vectơ độ dời Dt là thời gian chất điểm thực hiện được quảng đường DS Định nghĩa veà phöông cuûa vectô vaän toác: (Sgk) HÑ7 5ph Giả sử chất điểm chuyển động trên quỷ đạo tròn tâm O, bán kính r sau một thời gian Dt thì bán kính nối tâm quỹ đạo với vật quét được một góc D Hỏi: Vậy trung bình trong một đơn vị thời gian bán kính quét được một góc ? GV: đặt w=: tốc đoä góc HS trả lời: Dt Da 1giây w w= 3/ Tốc độ góc, chu kì, tần số a/ Tốc độ góc Vẽ hình 5.4 w = w: Tốc độ góc Định nghĩa: (Sgk) -So sánh tốc độ góc trong chuyển động tròn và chuyển động tròn đều? -Dựa trên đơn vị của Da và Dt yêu cầu HS xác định đợn vị của w -Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C3 -Quan sát kim giây, kim phút, kim giờ quay 1 vòng hết thời gian bao nhiêu? GV: kết luận à định nghĩa GV: yêu cầu HS chứng minh công thức w = gợi ý: Áp dụng w = Da một vòng = ? thời gian quay một vòng = ? GV: một vòng quay hết thời gian T, vậy 1 giây quay được mấy vòng? Đặt f = gọi là tần số HS trả lời dựa trên mối liên hệ 2 đại lượng Da và Dt HS trả lời đơn vị của Da và Dt => w HS trả lời câu hỏi C3 Hs trả lời HS chứng minh b/ Đơn vị đo tốc độ góc w: (rad/s) c/ Chu kì Định nghĩa Đơn vị: T(s) d/ Tần số f = Định nghĩa (Sgk) Đơn vị f: (vòng/s) hoaëc heùc (Hz) HÑ 8 5ph Dựa trên kiến thức cũ độ dài cung = bán kính x góc ở tâm chắn cung DS = r . Da = Yêu cầu HS tính tốc độ góc của chiếc xe đạp trong câu 2 Hs làm bài tập 2/ Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc v = r.w HÑ 9 5ph -Áp dụng giải bài tập 9, 10, 11 (sgk) - Cuûng coá, daën doø HS làm bài tập Tiết 9 (tiếp theo ) Tên bài : CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU T/g Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Kiến thức cơ bản HĐ1 5ph Kiểm tra bài cũ. Đặc điểm vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều? Học sinh trả lời câu hỏi HĐ2 15ph Xác định hướng của véc tơ gia tốc: -GV thuyết trình hình vẽ: vẽ véc tơ vận tốc chuyển động tròn đều tại điểm M1, M2. -Yêu cầu học sinh vẽ lại hình 5.5 có hỗ trợ của GV -Quy trình vẽ tìm độ biến thiên vận tốc - cho HS tịnh tiến vectơ tại I Lưu ý: cung MM1 rất nhỏ có thể coi như trùng nhau tại I = Suy luận vectơ gia tốc ntn? vẽ hình 5.5 Học sinh xác định vectơ trên hình vẽ * Chứng minh: luôn luôn nằm dọc theo bán kính hướng vào tâm O của quỹ đạo suy luận hướng III/ Gia tốc hướng tâm Vẽ hình 5.5 1/ Hướng của vectơ gia tốc trong chuyển động tròn đều - Hướng vào tâm quĩ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm (Sgk) = : Tốc độ biến thiên vận tốc HĐ3 15ph *Tính độ lớn của gia tốc hướng tâm GV chứng minh aht = xét 2 tam giác IV1V2 đồng dạng với tam giác OM1M2 có => Dv = v2.Dt/r suy ra aht = = cho HS chứng minh aht = rw2 Hs chứng minh v = rw Mà a = Suy ra a = => aht = w2 .r 2/ Độ lớn gia tốc hướng tâm aht = = hằng số r: bán kính quỷ đạo chuyển động của vật v: tốc độ dài HĐ4 7ph Áp dụng giải bài tập 13, 14 (sgk) HĐ5 3ph Củng cố dặn dò HS thuộc đặc điểm của gia tốc hướng tâm Vận dụng được công thức độ lớn của gia tốc hướng tâm