PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN

Kiến thức: • Viết được công thức tính mômen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay và nêu được ý nghĩa vật lý của đại lượng này.. • Vận dụng kiến thức về mômen quán tính để giải

Tiết CT: Ngày dạy:

Bài 2 PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN

I MỤC TIÊU :

1 Kiến thức:

• Viết được công thức tính mômen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay và nêu được ý nghĩa vật lý của đại lượng này

• Hiểu được cách xây dựng các phương trình ĐLHCVR quay qunah một trục cố định

2 Kỹ năng:

• Giải được các bài tóan cơ bản về chuyển động quay của vật rắn

• Vận dụng kiến thức về mômen quán tính để giải thích một số hiện tượng vật lý liên quan đến chuyển động quay của vật rắn

II CHUẨN BỊ:

2 Giáo viên :

• Chuẩn bị hình 2.1, 2.2

• Chuẩn bị thêm các hình vẽ, tranh ảnh có liên quan đến bài học, vật rắn quay quanh một trục

2 Học sinh :

• Ôn lại phần mômen lực, phương trình động lực học của chất điểm, ý nghĩa của khối lượng

III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC :

Hoạt động 1: Tạo tình huống có vấn đề

- Nêu các câu hỏi KTBC

- Nhận xét đánh giá câu trả lời của HS

- Hãy nhắc lại mối liên hệ giữa gia tốc và lực trong chuyển động của chất điểm?

- Trong CĐQCVR giữa gia tốc và mômen lực có mối liên hệ như thế nào?

- Trả lời các câu hỏi của giáo viên

- a = F/m

- Thấy được vấn đề đặt ra của bài học

Hoạt động 2: Tìm hiểu mối liên hệ giữa gia tốc và mômen lực

1 Mối liên hệ giữa gia tốc và

mômen lực:

a Mômen lực đối với trục

quay:

M = F.d

M: mômen lực (N.m)

d: cánh tay đòn của lực (m)

b Mối liên hệ giữa gia tốc góc

và mômen lực:

- Trường hợp VR gồm một quả

cầu nhỏ có KL m gắn vào đầu

một thanh rất nhẹ, dài r Vật chỉ

có thể quay trên một mặt phẳng

nằm ngang xung quanh một

trục một trục thẳng đứng đi qua

.- Nêu câu hỏi C1

- Xét trường hợp VR gồm một quả cầu nhỏ có KL m gắn vào đầu một thanh rất nhẹ, dài r Vật chỉ có thể quay trên một mặt phẳng nằm ngang xung quanh một trục một trục thẳng đứng đi qua đầu O của thanh

- Nếu tác dụng lực Ft vào vật thì sao?

- Tăng độ lớn của lực, thay đổi phương của lực vuông góc với cánh của và giá của lực càng xa trục quay

- Ft = mat

đầu O của thanh:

M =(mr2)γ

- Trường hợp vật rắn gồm

nhiều chất điểm có khối lượng

mi, mj cách trục quay ri, rj,

khác nhau thì mômen lực tác

dụng lên toàn bộ vật rắn xác

định:

γ )

2

i

r m

- Mômen lực F tđối với trục quay qua O xác định thế nào?

- Yêu cầu HS lập luận đề đưa đến biểu thức 2.4

- Nếu vật rắn gồm nhiều chất điểm có khối lượng

mi, mj cách trục quay ri,

rj, khác nhau thì mômen lực tác dụng lên toàn bộ vật rắn xác định thế nào?

- M = Ft=.r

- HS lập luận đề đưa đến biểu thức 2.4

- Lập luận tương tự để đưa đến biểu thức 2.6

Hoạt động 3: Tìm hiểu về mômen quán tính và PTĐLH của VR quay quanh một trục cố định.

2 Mômen quán tính I: đối với

một trục là đại lượng đặc trưng

cho mức quán tính của vật rắn

trong chuyển động quay quanh

trục ấy

I = ( i2) i

r m

Σ

- Độ lớn của mômen quán tính

của một vật rắn không chỉ phụ

thuộc khối lượng của vật rắn

mà còn phụ thuộc cả vào sự

phân bố khối lượng xa hay gần

trục quay

- Mômen quán tính có đơn vị là

kg.m2

3 PTĐLH của VR quay quanh

một trục cố định:

M = I.γ

- Nêu câu hỏi C3

- Đại lượng ( i2)

i

r m

trưng cho mức quán tính của vật quay, gọi là mômen quán tính, kí hiệu I

- Gọi HS phát biểu khái niệm mômen quán tính

- Biểu thức 2.7 cho thấy điều gì?

- Giới thiệu mômen quán tính của một số vật đồng chất

- Yêu cầu HS lập luận để đưa ra phương trình ĐLH của vật rắn quay

- Với cùng mômen lực M tác dụng vật rắn nào có

)

2

( i i

r m

Σ thì γ nhỏ, nghĩa

là trong chuyển động quay vật có quán tính lớn

- I phụ thuộc r và m

- Ghi nhận

- Thực hiện yêu cầu của GV

Hoạt động 4: Bài tập ví dụ

- Gọi HS đọc tóm tắt đề và định hướng giải

- Yêu cầu HS giải thích các bước giải bài toán

- HS đọc tóm tắt đề và định hướng giải

- HS giải thích các bước giải bài toán

Hoạt động 5: Củng cố và dăn dò

- Yêu cầu các nhóm HS làm bài tập 1 đến 5 trong SGK

- Yêu cầu HS trình bày kết quả trước lớp

- Về nhà làm các bài tập :

6-8 trang 14 SGK

- Đọc trước bài 3 và trả lời các câu hỏi 1,2 trang 13 SGK

- Ôn lại kiến thức về động

- HS thực hiện các yêu cầu trong phiếu học tập

- HS trình bày kết quả trước lớp

- Nhận nhiệm vụ về nhà

lượng và định luật bảo toàn động lượng

- Làm thí nghiệm với một quả trứng sống và chín để trả lời câu hỏi: làm thế nào để quả trứng đứng được trên mặt bàn?

V RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY: