Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 1 CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT T RỤC CỐ ĐỊNH doc

Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 1 CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT T RỤC CỐ ĐỊNH I/ MỤC TIÊU: - Hiểu được KN vật rắn và CĐ của vật rắnlà gì ? - Hiểu được các KN tọa độ góc, tốc độ góc, gia tốc góc. - Nắm vững các CT liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn. - Vận dụng đựơc các CTcủa CĐ quay đều, quay biến đổi đều để giải các BT đơn giản. II/ CHUẨN BỊ: 1/ Giáo viên: Một số hình vẽ minh họa về chuyển động quay của vật rắn 2/ Học sinh : Ôn lại phần động học chất điểm ở vật lý lớp 10. III/ KIỂM TRA BÀI CŨ: IV/ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC HĐ CỦA GIÁO VIÊN HĐ CỦA HỌC SINH NỘI DUNG KIẾN THỨC - Vật ntn gọi là vật rắn. - CĐ của vật rắn gọi là tịnh tiến khi nào ? - Nêu các đặc điểm của một vật rắn quay quanh một trục cố định. - làm thế nào để có thể x.định vị trí của 1 vật rắn quay quanh 1 trục cố định. -Học sinh thảo luận và trả lời. -Học sinh thảo luận và trả lời. - Học sinh thảo luận và trả lời. - Học sinh thảo luận và trả lời. 1/Tọa độ góc -Mỗi điểm trên vật vạch một đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay, có bán kính bằng k/c từ điểm đó đến trục quay, có tâm nằmở trên trục quay. - Mọi điểm của vật đều quay được cùng một góc trong cùng một khỏang thời gian. - Vị trí của vật tại mỗi thời điểm được xác định bằng góc  giữa một mp động P và một mặt phẳng cố định P 0 ( 2 mặt phẳng này đều tại 1 t.điểm t bất kỳ ? -Tọa độ góc là gì ? -Thông báo quy ước về chiều dương và dấu của toa độ góc  . - Nhấn mạnh sự biến thiên của tọa độ góc theo t.gian thể hiện quy luật CĐ của mp P, cũng chính là thể hiện CĐ của vật quanh trục cố định. - Gợi ý cho hs - Học sinh lắng nghe và ghi nhớ. - Học sinh lắng nghe thảo luận và trả lời. chứa trục quay )  gọi là tọa độ góc của vật và có đơn vị là radian ( rad) - Chỉ xét vật quay theo một chiều và chọn chiều quay làm chiều dương thì  > 0. - Khi vật rắn quay, sự biến thiên của tọa độ góc theo thời gian thể hiện quy luật CĐ của mp P, cũng chính là thể hiện CĐ của vật quanh trục cố định. 2/ Tốc độ góc. - Tốc độ góc trung bình: tb t      ( rad/s) - Tốc độ góc tức thời ( tốc độ góc) là dại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh, nêu ý nghĩa của tốc độ góc là đại lượng đặc trưng cho độ quay nhanh ,chậm của vật rắn. - Hướng dẫn học sinh hình thành khái niệm gia tốc góc trung bình và gia tốc góc tức thời. - Học sinh thảo luận và trả lời. - Học sinh trả lời câu hỏi C3. - Học sinh nhắc lại các phương trình động lực học đối với chuyển động tịnh tiến từ đó chậm của CĐ quay của vật rắn quanh một trục ở thời điểm t và được xác định bằng đạo hàm của tọa độ góc theo thời gian. t 0 d lim ' t dt           3/ Gia tốc góc -Gia tốc góc trung bình: tb t     ( rad/s 2 ). -Gia tốc góc tức thời ( gia tốc góc) của vật rắn quay quanh một trục ở thời điểm t là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên của tốc độ góc ở thời điểm đó và được xác định bằng đạo hàm của tọa độ góc theo thời gian. - Hướng dẫn hs vận dụng CT 1.5 trả lời câu hỏi C3. - Gợi ý cho hs tìm các pt của 2 dạng CĐQ: CĐQ với tốc độ góc 0 đổi và CĐQ với gia tốc góc 0 đổi dựa vào sự so sánh giữa CĐ tịnh tiến và Cđ quay. - Hướng dẫn hs điền vào các ô trống trong bảng 1.2 để dẫn đến suy ra phương trình động lực học của 2 loại chuyển động quay. - Học sinh lắng nghe và ghi nhớ. - Học sinh suy nghĩ, tái hiện kiến thức cũ và trả lời. t 0 d lim ' t dt           4/ Các phương trình động học của CĐ quay. a. Trường hợp vật rắn quay đều: 0 t      b. Trường hợp vật rắn quay biến đổi đều: 0 2 0 0 2 2 0 0 t 1 t t 2 2 ( )                     + Nếu vật rắn quay theo một chiều nhất định và tốc độ góc  tăng dần theo thời gian thì CĐ quay là nhanh dần và  > 0. + Nếu tốc độ góc  giảm dần theo thời gian thì CĐ quay là chậm dần và  < 0. các pt. - Lưu ý hs về CĐQND, CĐQCD và dấu của gia tốc góc. - Nhắc lại kiến thứcvề CĐ tròn đều ở lớp 10, từ đó nêu đ đến hệ thức giữa tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm CĐ trên quỹ đạo tròn có bán -Học sinh thảo luận và trả lời. -Học sinh thảo luận và trả lời. - Học sinh lắng nghe và ghi nhớ. 5/ Vận tốc và gia tốc của các điểm trên vật quay. + Liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc của một điểm CĐ trên quỹ đạo tròn có bán kính r : v r   a/ Nếu vật CĐ tròn đều, mỗi điểm của vật có gia tốc hướng tâm : 2 2 n v a r r    b/ Nếu vật rắn quay không đều thì véc tơ gia tốc a r của vật có hai thành phần : + Thành phần n a r vuông góc với v r đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của v r và gọi là gia tốc hướng tâm. + Thành phần t a r có phương của v r , đặc trưng cho sự kính r. - Yêu cầu hs nêu CT x.định gia tốc hướng tâm của vật CĐ tròn đều đã học ở lớp 10. - Dùng C6 xét trường hợp vật rắn quay không đều. - Hướng dẫn hs thành lập CT xác định gia tốc của vật CĐ tròn thay đổi về độ lớn của v r , được gọi là gia tốc tiếp tuyến: t a r   + Gia tốc của điểm CĐ tròn không đều là: n t a a a   r r r Độ lớn của a r là : 2 2 n t a a a   + Véc tơ a r hợp với bán kính OM một góc α v ới n 2 t a tan a      không đều. V/ CỦNG CỐ - DẶN DÒ - Tóm lược kiến thức trọng tâm của bài, hướng dẫn HS trả lời các câu hỏi sau bài học. yêu cầu HS về làm các BtT 1,2,3,4,5,6,7,8 sau bài học. . Giáo án V t lý 12 nâng cao - TI T 1 CHUYỂN ĐỘNG CỦA V T RẮN QUANH M T T RỤC CỐ ĐỊNH I/ MỤC TIÊU: - Hiểu được KN v t rắn và CĐ của v t rắnlà gì ? - Hiểu được các KN t a độ góc, t c độ. quay quanh m t trục cố định. - làm thế nào để có thể x .định vị trí của 1 v t rắn quay quanh 1 trục cố định. -Học sinh thảo luận và trả lời. -Học sinh thảo luận và trả lời. - Học. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC HĐ CỦA GIÁO VIÊN HĐ CỦA HỌC SINH NỘI DUNG KIẾN THỨC - V t ntn gọi là v t rắn. - CĐ của v t rắn gọi là t nh tiến khi nào ? - Nêu các đặc điểm của m t v t rắn