Giáo án giảng dạy môn Vật lý 10 - 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 véc tơ 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. - Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức và nêu được đơn vị đo của chu kì và tần số. - Viết được công thức liên hệ giữa được tốc độ dài và tốc độ góc. - Nêu được hướng của gia tốc trong chuyển động tròn đều và viết được công thức của gia tốc hướng tâm 2. Kỹ năng - Chứng minh được các công thức (5.4), (5.5), (5.6) và (5.7) SGK cũng như sự hướng tâm của véc tơ gia tốc. - Giải được các bài tập đơn giản về chuyển động tròn đều. - Nêu được một số vd thực tế về chuyển động tròn đều. II. CHUẨN BỊ Giáo viên : - Một vài thí nghiệm đơn giản để minh hoạ chuyển động tròn đều. - Hình vẽ 5.5 trên giấy khổ lớn dùng cho HS trình bày cách chứng minh của mình trên bảng. - Phân tiết cho bài học. Tiên liệu thời gian cho mỗi nội dung. Dự kiến hoạt động của học sinh trong việc chiếm lĩnh mỗi nội dung. Học sinh : Ôn lại các khái niệm vận tốc, gia tốc ở bài 3. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC (Tiết 1) Hoạt động 1 (15 phút) : Tìm hiểu chuyển động tròn, chuyển động tròn đều. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Tiến hành một số thí nghiệm minh hoạ chuyển động tròn. Yêu cầu hs nhắc lại k/n vận tốc trung bình đã học. Cho hs định nghĩa tốc độ trung bình trong chuyển động tròn. Giới thiệu chuyển động tròn đều. Yêu cầu trả lời C1 Phát biểu định nghĩa chuyển động tròn, chuyển động tròn đều. Nhắc lại định nghĩa. Định nghĩa tốc độ trung bình của chuyển động tròn. Ghi nhận khái niệm. Trả lời C1. I. Định nghĩa. 1. Chuyển động tròn. Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là một đường tròn. 2. Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn. Tốc độ trung bình của chuyển động tròn là đại lượng đo bằng thương số giữa độ dài cung tròn mà vật đi được và thời gian đi hết cung tròn đó. vtb = 3. Chuyển động tròn đều. Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau. Hoaït ñoäng 2 (25 phuùt) : Tìm hieåu caùc ñaïi löôïng cuûa chuyeån ñoäng troøn ñeàu. Hoaït ñoäng cuûa giaùo vieân Hoaït ñoäng cuûa hoïc sinh Noäi dung cô baûn Vẽ hình 5.3 Mô tả chuyển động của chất điểm trên cung MM’ trong thời gian Dt rất ngắn. Nêu đặc điểm của độ lớn vận tốc dài trong CĐTĐ. Yêu cầu trả lời C2. Hướng dẫn sử dụng công thức véc tơ vận tốc tức thời. Vẽ hình 5.4 Nêu và phhân tích đại lượng tốc độ góc. Yêu cầu trả lời C3. Yêu cầu nhận xét tốc độ góc của chuyển động tròn đều. Nêu đơn vị tốc độ góc. Định nghĩa chu kì. Yêu cầu trả lời C4. Yêu cầu nêu đơn vị chu kì. Định nghĩa tần số. Yêu cầu trả lời C5. Yêu cầu nêu đơn vị tần số. Yêu cầu nêu mối liên hệ giữa chu kì và tần số. Yêu cầu trả lời C6. Xác định độ lớn vận tốc của chuyển động tròn đều tại điểm M trên quỹ đạo. Vẽ hình 5,3 Trả lời C2. Ghi nhận khái niệm. Trả lời C3. Nêu đặc điểm tốc độ góc của chuyển động tròn đều. Ghi nhận đơn vị tốc độ góc. Ghi nhận định nghĩa chu kì. Trả lời C4. Nêu đơn vị chu kì Ghi nhận định nghĩa tần số. Trả lời C5. Nêu đơn vị tần số. Nêu mối liên hệ giữa T và f. Trả lời C6. II. Tốc độ dài và tốc độ góc. 1. Tốc độ dài. v = Trong chuyển động tròn đều tốc độ dài của vật có độ lớn không đổi. 2. Véc tơ vận tốc trong chuyển động tròn đều. = Véc tơ vận tốc trong chuyển động tròn đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo. Trong chuyển động tròn đều véc tơ vận tốc có phương luôn luôn thay đổi. 3. Tần số góc, chu kì, tần số. a) Tốc độ góc. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà bán kính quay quét được trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là một đại lượng không đổi. Đơn vị tốc độ góc là rad/s. b) Chu kì. Chu kì T của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng. Liên hệ giữa tốc độ góc và chu kì : T = Đơn vị chu kì là giây (s). c) Tần số. Tần số f của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong 1 giây. Liên hệ giữa chu kì và tần số : f = Đơn vị tần số là vòng trên giây (vòng/s) hoặc héc (Hz). d) Liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc. v = rw Hoạt dộng 3 (5 phút ) : Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Yeâu caàu neâu ñònh nghóa caùc ñaïi löôïng cuûa CÑTÑ. Neâu caâu hoûi vaø baøi taäp veà nhaø. Yeâu caàu hs chaån bò baøi sau. Traû lôøi caâu hoûi. Ghi caùc caâu hoûi vaø baøi taäp veà nhaø. Ghi nhöõng chuaån bò cho baøi sau. (Tiết 2) Hoạt động 1 (7 phút) : Kiểm tra bài cũ : Nêu định nghĩa chuyển động tròn đều và các đại lượng của chuyển động tròn đều. Hoạt động 2 (25 phút) : Tìm hiểu gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Vẽ hình 5.5 Yêu cầu biểu diễn và Yeâu caàu xaùc ñònh ñoä bieán thieân vaän toác. Yeâu caàu xaùc ñònh höôùng cuûa veùc tô gia toác. Yeâu caàu bieåu dieãn veùc tô gia toác cuûa CÑTÑ taïi 1 ñieåm. Veõ hình 5.6 Yeâu caàu traû lôøi C7 Bieåu dieãn vaø Xaùc ñònh ñoä bieán thieân vaän toác. Xaùc ñònh höôùng cuûa veùc tô gia toác cuûa chuyeån ñoäng troøn ñeàu. Bieåu dieãn veùc tô gia toác. Traû lôøi C7. II. Gia tốc hướng tâm. 1. Hướng của véc tơ gia tốc trong chuyển động tròn đều. Trong chuyển động tròn đều, tuy vận tốc có độ lớn không đổi, nhưng có hướng luôn thay đổi, nên chuyển động này có gia tốc. Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm. 2. Độ lớn của gia tốc hướng tâm. aht = Hoạt dộng 3 (10 phút ) : Vận dụng, củng cố. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Gôïi yù : Ñoä lôùn cuûa vaän toác daøi cuûa moät ñieåm treân vaønh baùnh xe baèng ñoä lôùn vaän toác chuyeån ñoäng troøn ñeàu cuûa xe. Laøm caùc baøi taäp : 8, 10, 12 sgk. Hoạt dộng 4 (3 phút ) : Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Neâu caâu hoûi vaø baøi taäp veà nhaø. Yeâu caàu hs chaån bò baøi sau. Ghi caùc caâu hoûi vaø baøi taäp veà nhaø. Ghi nhöõng chuaån bò cho baøi sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY