Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 (cơ bản) - Hoàng Văn Tuấn - Bài 5 – Chuyển động tròn đều (2 tiết)

BÀI 5 – CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU (2 tiết) Ngày soạn: 24/9 I – MỤC TIÊU 1. Kiến thức Phát biểu được định nghĩa của chuyển động tròn đều Viết được công thức tính độ lớn của vận tốc dài và trình bày đúng được hướng của véctơ vận tốc của chuyển động tròn đều Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức và nêu được đơn vị của vận tốc góc trong chuyển động tròn đều Phát biểu được địng nghĩa, viết được công thức và nêu được đơn vị đo của chu kỳ và tần số Viết được công thức liên hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc Nêu được hướng của gia tốc trong chuyển động tròn đều và viết được biểu thức của gia tốc hướng tâm 2. Kỹ năng Biết vận dụng các kiến thức trong bài, kết hợp với những kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng và giải một số bài tập Chứng minh được các công thức trong bài học và sự hướng tâm của véctơ gia tốc Giải được các bài tập cơ bản về chuyển đông tròn đều Nêu được một số ví dụ thức tế về chuyển động tròn đều II – CHUẨN BỊ 1. Giáo viên Giáo án, giải trước các bài tập trong sgk, chuẩn bị thêm một số câu hỏi và bài tập khác, tìm một số hiện tượng trong đời sống liên quan đến bài học Một vài thí nghiệm đơn giản về chuyển động tròn đều 2. Học sinh Oân lại các kiến thức về vận tốc và gia tốc Tham khảo trước bài học mới III – TIẾN TRÌNH LÊN LỚP Hoạt động 1: ỔN ĐỊNH LỚP, KIỂM TRA SĨ SỐ & KIỂM TRA BÀI CŨ Hoạt động của hs Trợ giúp của gv Giữ trật tự, chuẩn bị tài liệu để học bài Trả lời câu hỏi của giáo viên Nhận xét câu trả lời của bạn Nhắc học sinh ổn định lớp, chuẩn bị tài liệu để học bài Nêu câu hỏi: Viết công thức tính vận tốc tức thời của một chất điểm tại thời điểm bất kỳ trong chuyển động thẳng biến đổi đều Viết công thức xác định véctơ và độ lớn của véctơ gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều Gọi học sinh trả lời Nhận xét, cho điểm Hoạt động 2: TÌM HIỂU CHUYỂN ĐỘNG TRÒN Hoạt động của hs Trợ giúp của gv Đọc sgk Phát biểu định nghĩa của chuyển động tròn và chuyển động tròn đều Tiến hành các thí nghiệm minh hoạ chuyển động tròn Lưu ý dạng quỹ đạo của chuyển động tròn và các định nghĩa chuyển động thẳng đã biết Hoạt động 3: TÌM HIỂU CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU Hoạt động của hs Trợ giúp của gv Xác định độ lớn vận tốc của chuyển động tròn đều tại một điểm nào đó trên quã đạo Trảlời C2 Biểu diễn véctơ vận tốc tại điểm đã tính độ lớn ở trên Xác định đơn vị của tốc độ góc Trả lời C3, C4, C5 Tìm công thức liên hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc Trả lời C6 Mô tả chuyển động của chất điểm trên một cung bất kỳ trong một khoảng thời gian rất ngắn Nêu đặc điểm của độ lớn vận tốc dài trong chuyển động tròn đều Hướng dẫn sử dụng công thức véctơ vận tốc tức thời klhi cung xét ở trên được coi như đoạn thẳng Nêu và phân tích đại lượng tốc độ góc Hướng dẫn: Xác định thời gian kim giây quay được một vòng Phát biểu định nghĩa chu kỳ và tần số Hướng dẫn: Tính độ dài cung Hoạt động 4: GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ Hoạt động của hs Trợ giúp của gv Ghi câu hỏi và bài tập về nhà Ghi những chuẩn bị cho bài sau Nêu câu hỏi và bài tập Yêu câu hs chuẩn bị bài học tiếp theo Tiết 2 Hoạt động 1: ỔN ĐỊNH LỚP, KIỂM TRA SĨ SỐ & KIỂM TRA BÀI CŨ Hoạt động của hs Trợ giúp của gv Giữ trật tự, chuẩn bị tài liệu để học bài Trả lời câu hỏi của giáo viên Nhận xét câu trả lời của bạn Nhắc học sinh ổn định lớp, chuẩn bị tài liệu để học bài Nêu câu hỏi: Phát biểu định nghĩa chuyển động tròn, chuyển động tròn đều Phát biểu định nghĩa vận tốc dài, vận tốc góc, chu kỳ và tần số trong chuyển động tròn đều Gọi học sinh trả lời Nhận xét, cho điểm Hoạt động 2 : XÁC ĐỊNH HƯỚNG CỦA VÉCTƠ GIA TỐC Hoạt động của hs Trợ giúp của gv Biểu diễn véctơ vận tốc tại hai điểm rất gần nhau bất kỳ Xác định độ biến thiên vận tốc Xác định hướng của véctơ gia tốc, từ đó suy ra hướng của véctơ gia tốc Biểu diễn véctơ gia tốc của chuyển động tròn đều tại một điểm trên quỹ đạo Hướng dẫn: véctơ vận tốc của chuyển động tròn đều có phương trùng với tiếp tuyến của quỹ đạo tại điểm đang xét Tịnh tiến các véctơ vận tốc lại trung điểm I của cung M1M2. Vì cung rất M1M2 nhỏ nên có thể coi M1M2I và các véctơ vận tốc có độ lớn bằng nhau Hoạt động 3: TÍNH ĐỘ LỚN GIA TỐC HƯỚNG TÂM Hoạt động của hs Trợ giúp của gv Xác định độ lớn của gia tốc hướng tâm Trả lời C7 Hướng dẫn sử dụng công thức tính độ lớn của véctơ gia tốc Vận dụng liên hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc Hoạt động 4 VẬN DỤNG & CỦNG CỐ BÀI HỌC Hoạt động của hs Trợ giúp của gv Trả lời các câu hỏi 1, 2 sgk Giải bài tập 1, 2 sgk Ghi nhận kiến thức về sự nở vì nhiệt và các ứng dụng của no ùGiải các bài tập: 8, 10, 12 sgk Gợi ý: độ lớn của vận tốc dài của một điểm trên vành bánh xe bằng độ lớn vận tốc chuyển động của xe. Nhận xét câu trả lời của học sinh Nhận xét, đánh giá kết quả giờ học Hoạt động 5: GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ Hoạt động của hs Trợ giúp của gv Ghi câu hỏi và bài tập về nhà Ghi những chuẩn bị cho bài sau Nêu câu hỏi và bài tập Yêu câu hs chuẩn bị bài học tiếp theo IV. Nội dung cần đạt 1. Định nghĩa: Chuyển động tròn đều là chuyển động tròn, trong đó chất điểm có tốc độ tức thời không đổi 2. Tốc độ dài: Trong chuyển động tròn, tốc độ được gọi là tốc độ dài 3. Tốc độ góc: ; đơn vị: rad/s 4. Chu kỳ: Trong chuyển động tròn đều, thời gian để chất điểm đi hết một vòng gọi là chu kỳ, ký hiệu là T, đơn vị là: giây, phút, giờ 5. Tần số: là số vòng chất điểm đi được trong một đơn vị thời gian. Ký hiệu: f, đơn vị Hz 1Hz = 1 vòng/s = 1s-1 Theo định nghĩa, ta dễ dàng thấy rằng chu kỳ và tần số liên hệ với nhau theo công thức: f = 6. Gia tốc: Trong chuyển động tròn đều, gia tốc (hướng tâm) có độ lớn: