Bài soạn môn Vật lý lớp 10 - Học kì I - Tiết 32, 33: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

Ngày soạn: 9.10.2010 Phần1:CƠ HỌC. Chương III. CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN Tiết 32 : CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN. CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phát biêu được định nghĩa của chuyển động tịnh tiến và nêu được ví dụ minh họa. - Viết được công thức định luật II Newton cho chuyển dộng tịnh tiến. - Nêu được tác dụng của momen lực đối với một vật rắn quay quanh một trục. - Nêu được các yếu tố ảnh hưởng đến momen quán tính của vật. 2. Kỹ năng - Ap dụng dược định luật II Newton cho chuyển động tịnh tiến. - Ap dụng được khái niệm momen quán tính để giải thích sự thay đối chuyển dộng quay của các vật. - Biết cách đo thời gian chuyển động và trình bày kết luận. B. CHUẨN BỊ Giáo viên : Thí nghiệm theo Hình 21.4 SGK. Nội dung I. Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn. 1. Định nghĩa. Chuyển động tịnh tiến của một vật rắn là chuyển động trong đó đường nối hai điểm bất kỳ của vật luôn luôn song song với chính nó. 2. Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến. Trong chuyển động tịnh tiến, tất cả các điểm của vật đều chuyển động như nhau. Nghĩa là đều có cùng một gia tốc. Gia tốc của vật chuyển động tịnh tiến xác định theo định luật II Newton : hay Trong đó là hợp lực của các lực tác dụng vào vật còn m là khối lượng của vật. Khi vật chuyển động tịnh tiến thẳng, ta nên chọn hệ trục toạ độ Đề-các có trục Ox cùng hướng với chuyển động và trục Oy vuông góc với với hướng chuyển động rồi chiếu phương trình véc tơ lên hai trục toạ độ đó để có phương trình đại số. Ox : F1x + F2x + + Fnx = ma Oy : F1y + F2y + + Fny = 0 Học sinh : Ôn tập định luật II Newton, Vận tốc góc và momen lực. C. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 1 : Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu các điểm giống và khác nhau của các trạng thái cân bằng bền, không bền và phiếm định. Để tăng mức vững vàng của sự cân bằng ta phải làm thế nào ? cho ví dụ. Hoạt động2 (30 phút) : Tìm hiểu chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Giới thiệu chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Yêu cầu học sinh trả lời C1. Yêu cầu học sinh nhận xét về gia tốc của các điểm khác nhau trên vật chuyển động tịnh tiến. Yêu cầu học sinh viết biểu thức xác định gia tốc của chuyển động tịnh tiến(ĐL II). Yêu cầu học sinh nhắc lại cách giải các bài toán động lực học có liên quan đến định luật II Newton. Trả lời C1. Tìm thêm vài ví dụ về chuyển động tịnh tiến. Nhận xét về gia tốc của các điểm khác nhau trên vật. Viết phương trình của định luật II Newton, giải thích các đại lượng. Nêu phương pháp giải. Hoạt động 3 (10 phút) : Luyện tập. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hướng dẫn học sinh giải bài tập 6 trang 115 Giải bài tập 6 trang 115 D. RÚT KINH NGHIỆM Ngày soạn: 9.10.2010 Phần1:CƠ HỌC. Chương III. CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN Tiết 32-33 : CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN. CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phát biêu được định nghĩa của chuyển động tịnh tiến và nêu được ví dụ minh họa. - Viết được công thức định luật II Newton cho chuyển dộng tịnh tiến. - Nêu được tác dụng của momen lực đối với một vật rắn quay quanh một trục. - Nêu được các yếu tố ảnh hưởng đến momen quán tính của vật. 2. Kỹ năng - Ap dụng dược định luật II Newton cho chuyển động tịnh tiến. - Ap dụng được khái niệm momen quán tính để giải thích sự thay đối chuyển dộng quay của các vật. - Biết cách đo thời gian chuyển động và trình bày kết luận. B. CHUẨN BỊ Giáo viên : Thí nghiệm theo Hình 21.4 SGK. Nội dung II. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định. 1. Đặc điểm của chuyển động quay. Tốc độ góc. a) Khi vật rắn quay quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật có cùng một tốc độ góc w gọi là tốc độ góc của vật. b) Nếu vật quay đều thì w = const. Vật quay nhanh dần thì w tăng dần. Vật quay chậm dần thì w giảm dần. 2. Tác dụng của mômen lực đối với một vật quay quay quanh một trục. a) Thí nghiệm. + Nếu P1 = P2 thì khi thả tay ra hai vật và ròng rọc đứng yên. + Nếu P1 ¹ P2 thì khi thả tay ra hai vật chuyển động nhanh dần, còn ròng rọc thì quay nhanh dần. b) Giải thích. Vì hai vật có trọng lượng khác nhau nên hai nhánh dây tác dụng vào ròng rọc hai lực căng khác nhau nên tổng đại số của hai mômen lực tác dụng vào ròng rọc khác không làm cho ròng rọc quay nhanh dần. c) Kết luận. Mômen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật. 3. Mức quán tính trong chuyển động quay. a) Mọi vật quay quanh một trục đều có mức quán tính. Mức quán tính của vật càng lớn thì vật càng khó thay đổi tốc độ góc và ngược lại. b) Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay. Học sinh : Ôn tập định luật II Newton, Vận tốc góc và momen lực. C. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Tiết 2. Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu cách giải bài toán tìm gia tốc của vật rắn chuyển động tịnh tiến. Hoạt động 2 (30 phút) : Tìm hiểu chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Gới thiệu chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định. Bố trí thí nghiệm hình 21.4. Thực hiện thí nghiệm, yêu cầu trả lời C2. Thực hiện thí nghiệm với P1 ¹ P2 yêu vầu học sinh quan sát và nhận xét. Hướng dẫn cho học sinh giải thích. Nhận xét các câu trả lời. Cho học sinh rút ra kết luận. Nhận xét và gút lại kết luận đó. Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm quán tính. Giới thiệu mức quán tính. Làm thí nghiệm để cho thấy mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào những yếu tố nào Nhận xét về tốc độ góc của các điểm trên vật. Quan sát thí nghiệm, trả lời C2 Quan sát thí nghiệm, nhận xét về chuyển động của các vật và của ròng rọc. So sánh mômen của hai lực căng dây tác dụng lên ròng rọc. Rút ra kết luận về tác dụng của mômen lực lên vật có trục quay cố định. Nhắc lại khái niệm quán tính. Ghi nhận khái niệm mức quán tính. Quan sát thí nghiệm, nhận xét và rút ra các kết luận. Hoạt động 3 (10 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức chủ yếu đã học trong bài. Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. Nêu những yêu cầu cần chuẩn bị cho bài sau. Tóm tắt những kiến thức đã học trong bài. Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. Ghi những yêu cầu chuẩn bị cho bài sau. D. RÚT KINH NGHIỆM