TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 BÀI 9 : CHUYỂN ĐỘNG TRÒN CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I / Mục tiêu : Hiểu được đặc điểm của chuyển động tròn, xác định được vị trí của chất điểm trong chuyển động tròn bằng góc quét của vectơ tia hoặc bằng cung chắn góc quét, từ đó có khái niệm vận tốc góc vận tốc dài. Nắm vững tính chất tuần hoàn của chuyển động tròn đều và các đại lượng đặc trưng riêng cho chuyển động tròn đều là chu kỳ, tần số và công thức liên hệ giữa các đại lượng đó với vận tốc góc, vận tốc dài và bán kính vòng tròn. II / Chuẩn bị : Thước, compa. III / Tổ chức hoạt động dạy học : 1 / Kiểm tra bài cũ : + Câu 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 ? + Câu 2 : Nói rõ đặc điểm vectơ vận tốc và vectơ gia tốc trong chuyển động cong ? + Câu 3 Nói rõ đặc điểm vectơ vận tốc và vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng ? TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 2 / Giới thiệu bài mới : Phần làm việc của Giáo Viên Phần ghi chép của học sinh I / Xác định vị trí của một chất điểm trong chuyển động tròn : GV : Em hãy nhắc lại cho Thầy biết cách xác định vị trí chất điểm trong chuyển động cong HS : Để xác định vị tí chất điểm chuyển động cong, ta dùng vectơ tia Gọi HS vẽ vectơ tia lên bản GV : Tương tự khi chất điểm chuyển động trên một quỹ đạo tròn để xác định vị trí của chất điểm M, ta cũng dùng vectơ tia OM I / Xác định vị trí của một chất điểm trong chuyển động tròn : Vị trí của chất điểm M trên đường tròn được xác định bằng vectơ tia kẻ từ tâm O của đường tròn đến điểm M trên đường tròn và có độ dài không đổi bằng bán kính R của đường tròn. r = OM TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 GV : Khi chất điểm M chuyển động , các em nhận xét như thế nào về phương và chiều của vectơ tia r trong chuyển động tròn so với vectơ tia r trong chuyển động cong HS : Vectơ tia r có phương quay quanh tâm O, có chiều không thay đổi và có độ lớn không thay đổi, khác với độ lớn vectơ tia r trong chuyển động cong. II / Vectơ vận tốc của chất điểm trong chuyển động tròn : GV : Một em hãy lên bảng và vẽ vectơ vận tốc tức thời trong chuyển động II / Vectơ vận tốc của chất điểm trong chuyển động tròn : TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 cong ? Gọi HS vẽ vectơ vận tốc tức thời trong chuyển động cong lên bản GV : Trong chuyển động tròn, vectơ vận tốc tức thời trong chuyển động tròn cũng có tính chất như vectơ vận tốc tức thời trong chuyển động cong . Tương tự như vậy, một em HS hãy lên vẽ vectơ vận tốc tức thời trong chuyển động tròn của M GV xác định M trên một đường tròn sẳn rồi gọi HS lên vẽ vectơ vận tốc GV : Các em cho biết điểm đặt của vectơ vận tốc tức thời trong chuyển động tròn ? Vectơ vận tốc của chất điểm trong chuyển động tròn có : Điểm đặt : tại một điểm trên vật. Phương : trùng với phương tiếp tuyến của đường tròn. Chiều : trùng với chiều của chuyển động tròn. Độ lớn : v = t s + t : khoảng thời gian rất nhỏ + s : độ dài cung tròn chất điểm thực hiện được trong thời gian t TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 HS : Điểm đặt của v tại một điểm trên vật. GV : Các em cho biết phương của vectơ vận tốc tức thời trong chuyển động tròn ? HS : Có phương trùng với tiếp tuyến đường tròn tại điểm ta đang xét. GV : Các em cho biết chiều của vectơ vận tốc tức thời trong chuyển động tròn ? HS : Có chiều là chiều chuyển động của chất điểm M tại điểm ta đang xét. GV : Khi M chuyển động tròn được một độ dài bằng độ dài cung s trong thời gian t rất nhỏ, em hãy chó biết độ lớn của vectơ vận tốc tức thời trong chuyển động tròn ? HS : Độ lớn : v = t s III / Vận tốc góc của chất điểm trong chuyển động tròn : 1 / Vận tốc góc trung bình : TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 GV : Khi chất điểm M chuyển động tròn từ vị trí M 1 có vectơ tia hợp với phương ngang một góc quay 1 đến vị trí M 2 có vectơ tia hợp với phương ngang một góc quay 2 . Điều đó có nghĩa là trong thời gian t vectia r quay quét được một góc quay GV : Góc quay có đơn vị là độ và radiant : 180 0 (rad) 180 . (rad) GV : Giả sử trong thời gian t = 5 giây, chất điểm M quay được 1 góc là 10 (rad), vậy hỏi trong 1 giây chất điểm quay được 1 góc là bao nhiêu ? HS : Trong 1 giây chất điểm M quay được 1 góc là 2 (rad). GV : Như vậy góc mà chất điểm quay được trong 1 đơn vị thời gian gọi là vận tốc góc Vận tốc góc trung bình. GV có thể so sánh ý nghĩa vật lý của v (m/s) và (rad/s). Thí dụ 5 m/s ; 5 III / Vận tốc góc của chất điểm trong chuyển động tròn : 1 / Vận tốc góc trung bình : Giả sử trong khoảng thời gian t = t 2 t 1 chất điểm có độ biến thiên góc = 2 1 thì vận tốc góc trung bình bằng thương số của độ biến thiên góc với khoảng thời gian có độ biến thiên ấy. tb = 12 12 tt = t ( 1 ) 2 / Vận tốc góc tức thời : Nếu ta xét độ biến thiên góc trong khoảng thời gian rất nhỏ thì công thức ( 1 ) cho ta vận tốc góc tức thời. = 12 12 tt = t TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 rad/s) 2 / Vận tốc góc tức thời : GV : Nếu ta xét trong một khoảng thời gian t rất nhỏ, khi đó ta có khái niệm về vận tốc góc tức thời. 3 / Mối liên hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc trong chuyển động tròn GV gọi Hs lên thiết lập mối liên hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc trong chuyển động tròn IV / Chuyển động tròn đều : 1 / Định nghĩa :GV giảng giải về chuyển động tròn đều : Khi một chất điểm chuyển động tròn với vận tốc góc có độ lớn không đổi ta gọi chất điểm đó chuyển động tròn đều. GV : Như vậy trong chuyển động tròn đều, các em cho biết vận tốc dài có tính chất đ8ạc biệt gì ? HS : Vận tốc dài của chất điểm M trong chuyển động tròn đều có độ lớn không đổi. Trong đó : : vận tốc gốc ( rad / s ). 3 / Mối liên hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc trong chuyển động tròn Ta có : v = t s Mà : s = R . v = R . t v = . R IV / Chuyển động tròn đều : 1 / Định nghĩa : Chuyển động tròn đều là chuyển động TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 2 / Chu kỳ quay : ( T ) GV : Chẳng hạn như bây giờ có một chất điểm M chuyển động tròn, khi chất điểm quay được 1 vòng mất thời gian 5 giây, ta nói chu kỳ chuyển động tròn của chất điểm là 5 giây. Vậy các em cho biết chu kỳ là gì ? HS : Chu kỳ quay là khoảng thời gian mà chất điểm đi hết một vòng trên đường tròn. GV : Ta có : = t GV : Khi chất điểm chuyển động 1 vòng các em cho biết độ lớn và t HS : = 2 và t = T GV : Em hãy viết công thức tính chu kỳ T ? HS : = t = T 2π T = 2 3 / Tần số : ( f ) GV : Một chất điểm M chuyển động tròn, trong thời gian 1 giây chất điểm chuyển động được 2 vòng ta nói tần số có vận tốc góc không đổi ( hay vận tốc dài có độ lớn không thay đổi ). 2 / Chu kỳ quay : ( T ) Chu kỳ quay là khoảng thời gian mà chất điểm đi hết một vòng trên đường tròn. T = 2 * Đơn vị : giây ( s ) 3 / Tần số : ( f ) Tần số là số vòng chất điểm đi được trong một giây. f = T 1 * Đơn vị : héc ( Hz ) 1Hz = 1 vòng/s = 2f TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 chuyển động tròn là 2 vòng/s. Vậy tần số chuyển động tròn là gì ? HS : Tần số là số vòng chất điểm đi được trong một giây. GV : Các em nhận thấy ý nghĩa khái niệm chu kỳ và tần số có tính chất như thế nào ? HS : Hai khái niệm này nghịch đảo với nhau GV : Em có thể viết công thức tính tần số khi đã biết chu kỳ T ? HS : f = T 1 và T = f 1 GV : Em có thể viết công thức mối liên hệ giữa và f ? HS : = T 2π = 2f GV : Đơn vị tần số là vòng/s hay Hz. 1 vòng/s = 1 Hz. 3 / Cũng cố : TRƯỜNG THPT MẠC ĐĨNH CHI VẬT LÝ 10 1 / Vận tốc góc trung bình là gì ? 2 / Chuyển động tròn đều là gì ? 4 / Dặn dò : Trả lời câu hỏi trắc nghiệm Làm bài tập : 1 ; 2 . VẬT LÝ 10 BÀI 9 : CHUYỂN ĐỘNG TRÒN CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I / Mục tiêu : Hiểu được đặc điểm của chuyển động tròn, xác định được vị trí của chất điểm trong chuyển động tròn bằng góc quét. dài và vận tốc góc trong chuyển động tròn IV / Chuyển động tròn đều : 1 / Định nghĩa :GV giảng giải về chuyển động tròn đều : Khi một chất điểm chuyển động tròn với vận tốc góc có độ. điểm đó chuyển động tròn đều. GV : Như vậy trong chuyển động tròn đều, các em cho biết vận tốc dài có tính chất đ8ạc biệt gì ? HS : Vận tốc dài của chất điểm M trong chuyển động tròn đều