Bài 08 Chuyển động cong ppsx

Bài 08 I / Mục tiêu :  Hiểu được khái niệm vectơ độ dời, do đó thấy rõ vận tốc và gia tốc là những đại lượng vectơ.  Hiểu được các định nghĩa về vectơ vận tốc, vectơ gia tốc trong chuyển động cong.  Hiểu rõ rằng chuyển động thẳng là trường hợp riêng của chuyển động cong, các vectơ vận tốc và vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng có những đặc điểm riêng. II / Chuẩn bị :  Thước, compa. III / Tổ chức hoạt động dạy học : 1 / Kiểm tra bài cũ : + Câu 1 : Em hãy cho biết công thức tính độ dời trong chuyển động thẳng ? + Câu 2 : Viết công thức tính vận tốc trong chuyển động thẳng ? + Câu 3 : Viết công thức tính gia tốc trong chuyển động thẳng ? 2 / Nội dung bài giảng: Phần làm việc của Giáo Viên Phần ghi chép của học sinh I / Xác định vị trí của chất điểm trên qu ỹ đạo cong : GV : các em cho i ết để xác định vị trí của chất đi ểm M chuyển động thẳng, trong hệ trục toạ độ, người ta dùng mấy trục tọa độ ? HS : Người ta dùng 1 trục tọa độ Ox trùng v ới quỹ đạo thẳng GV : Ném ngang một vật ( viên phấn) v à yêu cầu HS quan sát và cho biết quỹ đạo của vật ? HS : Quỹ đạo của vật là đường cong. GV : Đ ể khảo sát chuyển động của vật, ta có I / Xác đ ịnh vị trí của chất điểm trên quỹ đạo cong : Vị trí của chất điểm M đư ợc xác định bằng vectơ tia k ẻ từ điểm gốc O đến điểm M :   OMr * Lưu ý : n ếu chất điểm M chuyển động trên m ột mặt phẳng thì vị trí của chất điểm M c òn thể dùng 1 trục tọa độ được không ? HS : Thưa Thầy không ! GV : Đ ể khảo sát chuyển động cong của chất điểm M ta dùng hai trục Ox và Oy, đ ồng thời dùng vectơ  r gọi là vectơ tia đ ể khảo sát chuyển động của M. Th ật vậy, chúng ta nhận thấy, khi chất điểm M chuyển động thì vectơ tia  r cũng quay quanh gốc tọa độ O đồng thời nó có độ d ài thay đổi. II / Vectơ độ dời : GV : Các em hãy cho biết về độ dời ? HS : x = x 2 – x 1 được xác định :  r = x  i + y  j Trong đó : + x và y là độ dài đại số h ình chiếu của vectơ  r trên các tr ục ox và oy . +  i và  j là các vectơ đơn v ị trên các trục ox và oy . GV : Trình bày vectơ đ ộ dời trong chuyển đ ộng cong : Xét chất điểm M chuyển động trên một quỹ đạo cong từ vị trí M 1 đến M 2 khi đó vị trí của M được xác định bởi vectơ tia  r . Ở vị trí M 1 , vị trí chất điểm M đư ợc xác định bởi vectơ tia  r 1 , ở vị trí M 2 , v ị trí chất điểm M được xác định bởi vectơ tia  r 2 , khi đó đ ộ dời M được xác định như sau :   r =  21 MM =  2 r   1 r   r được gọi là vectơ độ dời của chất điểm M ( Song song với việc giảng giải về vectơ đ ộ dời, GV nên nhắc lại cho HS về tổng và hi ệu hai vectơ, để từ đó dễ dàng xác định ph ương và chiều vectơ độ dời ) III / Vectơ vận tốc : 1 / Vectơ vận tốc trung bình : II / Vectơ độ dời : Vectơ độ dời   r c ủa chất điểm trong khoảng thời gian  t = t 2  t 1 có hướng từ điểm M 1 đến điểm M 2 và có đ ộ lớn bằng dây cung M 1 M 2 .   r =  21 MM =  2 r   1 r GV : Gọi một HS lên vi ết công thức tính vận tốc trung bình ! HS : 12 2112 tt MM t x t xx v TB         GV : Trình bày mối tương đ ồng giữa vận tốc trung bình trong chuyển động thẳng và chuy ển động cong : t r t x       Trong đó t r    ; Thương số của vectơ và m ột số dương là một vectơ nên vận tốc trung b ình trong chuyển động cong là một vectơ.  tb v = 12 12 tt rr    = t r    ( N ếu cần GV có thể hỏi HS sự khác biệt độ dài giữa hai vectơ   r và  tb v ) Ở đây GV cần nhắc cho HS biết về th ương số hay tích số của một vectơ v ới một con số dương hay số âm để từ đó   tb v cùng phương cùng chiều với   r ( Vẽ  tb v lên hình vẽ ) III / Vectơ vận tốc : 2 / Vectơ vận tốc tức thời GV : Khi chất đi ểm chuyển động trong khoảng thời gian rất nhỏ, khi đó ta có vận tốc tức thời . GV : Khi thời gian t r ất nhỏ, điều đó có nghĩa là   r rất nhỏ, khi đó dây cung M 1 M 2 “trùng” với cung M 1 M 2    r trùng với ti êp tuyến của quỹ đạo cong  V ận tốc tức thời  v trùng với tiếp tuyến của quỹ đạo cong. Từ hình vẽ trên đây các em cho bi ết điểm đặt của vectơ v ận tốc tức thời trong chuyển động cong ? HS : Điểm đặt tại điểm M GV : Phương của vectơ vận tốc t ức thời trong chuyển động cong ? HS : Phương trùng v ới tiếp tuyến quỹ đạo cong tại điểm ta đang xét. GV : Chiều của vectơ v ận tốc tức thời trong chuyển động cong ? HS : Chiều là chi ều chuyển động của chất điểm M tại điểm ta đang xét. 1 / Vectơ vận tốc trung bình : Gi ả sử trong khoảng thời gian t từ t 1 đến t 2 , ch ất điểm dịch chuyển được một độ dời   r =  2 r   1 r từ điểm M 1 đến điểm M 2 thì vectơ vận tốc trung bình đư ợc đo bằng thương số của độ dời v à khoảng thời gian có độ dời ấy.  tb v = 12 12 tt rr    = t r    ( 1 ) * Vectơ  tb v nằm trên dây cung 21 MM 2 / Vectơ vận tốc tức thời : N ếu ta xét độ dời trong khoảng GV : Độ lớn của vectơ v ận tốc tức thời trong chuyển động cong ? HS : Độ lớn v = t s   3 / Vectơ v ận tốc tức thời trong chuyển động thẳng : GV : Tương tự như vậy, trong trư ờng hợp vật chuyển động cong khi đó ta sẽ có vectơ v ận tốc của vật trong chuyển động thẳng : GV : Khi đó các em cho bi ết 4 yếu tố của vectơ trong chuyển động thẳng ? ( Gọi từng HS trình bày 4 yếu tố của  v trong chuyển động thẳng ) thời gia rất nhỏ thì công th ức ( 1 ) cho ta vận tốc tức thời :  v = 12 12 tt rr    = t r    với t rất nhỏ * Độ lớn : v = t s   +  t : kho ảng thời gian rất nhỏ +  s : độ dài cung mà chất điểm thực hiện được trong thời gian t * Vectơ  v đặc trưng cho s ự biến đ ổi nhanh hay chậm của chuyển động về phương, chiều và độ lớn. 3 / Vectơ vận tốc t ức thời IV / Vectơ gia tốc : 1 / Vectơ gia tốc trung bình GV : Giả sử tong khoảng thời gian t, ch ất điểm M chuyển động từ vị trí M 1 có v ận tốc tức thời  v 1 đến vị trí M 2 có v ận tốc tức thời  v 2 . như hình vẽ đây. GV : Một em hãy lên xác định   v với   v =  2 v   1 v là độ biến thiên vectơ vận tốc. HS : vẽ   v trên hình. GV : các em hãy nh ắc lại công thức gia tốc trong chuyển động thẳng ? HS : atb = 12 12 tt vv   = t v   GV : Tương t ự trong chuyển động cong ta cũng có : trong chuyển động thẳng : Vectơ v ận tốc tức thời trong chuyển động thẳng có :  Điểm đặt : tại một điểm trên vật  Phương : trùng với quỹ đạo  Chiều : cùng chiều với chuyển động  Độ lớn : v = 12 12 tt xx   = t x   IV / Vectơ gia tốc :  tb a = 12 12 tt vv    = t v    GV : Trong đó t v    ; Thương số của vect ơ và một số dương là một vectơ nên gia t ốc trung bình trong chuyển động cong là một vectơ. ( Nếu cần GV có thể hỏi HS sự khác biệt độ dài giữa hai vectơ   v và  tb a ) 2 / Vectơ gia tốc tức thời : GV : Nếu ta xét độ biến thiên v ận tốc trong khoảng thời gia rất nhỏ thì công th ức ( 1 ) cho ta gia tốc tức thời :  a = t v    với t rất nhỏ 1 / Vectơ gia tốc trung bình : Gi ả sử trong khoảng thời gian t từ t 1 đến t 2 , ch ất điểm có độ biến thiên vectơ vận tốc   v =  2 v   1 v từ điểm M 1 đ ến điểm M 2 thì vectơ vận tốc trung b ình được đo bằng thương số c ủa độ biến thiên vận tốc và kho ảng thời gian có độ biến thiên ấy.  tb a = 12 12 tt vv    = t v    ( 1 ) 3 / Vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng : Xét chất điểm chuyển động trên một đư ờng thẳng từ vị trí M 1 có vận tốc  v 1 đến vị trí M 2 có vận tốc  v 2 trong khoảng thời gian t GV yêu cầu HS lên xác định   v Tương tự như vậy hướng dẫn HS xác định  a ; Sau đó gọi từng em HS cho biết 4 yếu tố c ủa vectơ gia tốc  a trong chuyển động thẳng. V) Bài tập vận dụng 2 / Vectơ gia tốc tức thời : Nếu ta xét độ biến thiên v ận tốc trong khoảng thời gia rất nhỏ th ì công th ức ( 1 ) cho ta gia tốc tức thời :  a = t v    với t rất nhỏ 3 / Vectơ gia t ốc trong chuyển động thẳng : [...]...Vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng có :  Điểm đặt : tại một điểm trên vật  Phương : trùng với quỹ đạo  Chiều : cùng chiều với vectơ hiệu của hai vectơ vận tốc  Độ lớn : atb = Bài giải : v2  v1 v = t 2  t1 t a) Gia tốc trung bình của chuyển động thẳng aTB  v 2  v1 0,5  2   0,75 m / s 2 t 2  t1 53 V) Bài tập vận dụng Một chất điểm chuyển động trên đường thẳng Vào thời điểm... Chiều : Hướng theo chiều âm - Độ lớn : aTB = 0,75 m/s2 3 / Cũng cố : 1 / Phân biệt độ dời và quảng đường đi được trong chuyển động cong trong khoảng thời gian t Khi t rất nhỏ thì thế nào ? 2 / Nói rõ đặc điểm vectơ vận tốc và vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng ? 4 / Dặn dò :  Làm bài tập : 1 ; 2    ... m/s     v 2  v1 v  aTB   t 2  t1 2  Như vậy : Vectơ gia tốc trung bình có :  - Phương : Cùng với phương : v - Chiều : Hướng theo chiều âm - Độ lớn : aTB = 0,75 m/s2 Bài giải : a) Gia tốc trung bình của chuyển động thẳng aTB  v 2  v1 0,5  2   0,75 m / s 2 t 2  t1 53 b) Vectơ gia tốc trung bình :     v  v 2  v1 : có độ lớn 1,5 m/s     v 2  v1 v  aTB   t 2  t1 2  . vectơ gia tốc trong chuyển động cong.  Hiểu rõ rằng chuyển động thẳng là trường hợp riêng của chuyển động cong, các vectơ vận tốc và vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng có những đặc điểm. trong chuyển động cong ? HS : Phương trùng v ới tiếp tuyến quỹ đạo cong tại điểm ta đang xét. GV : Chiều của vectơ v ận tốc tức thời trong chuyển động cong ? HS : Chiều là chi ều chuyển động. trong chuyển động thẳng ? HS : atb = 12 12 tt vv   = t v   GV : Tương t ự trong chuyển động cong ta cũng có : trong chuyển động thẳng : Vectơ v ận tốc tức thời trong chuyển động