Vật lý 12 Phân ban: BÀI 7 : ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC pdf

BÀI 7 : ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC I / MỤC TIÊU : Hiểu và thuộc công thức tính động năng của vật rắn là tổng động năng của các phần tử của nó.. Hiểu rằng chuyển động củ

BÀI 7 : ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH

MỘT TRỤC

I / MỤC TIÊU :

Hiểu và thuộc công thức tính động năng của vật rắn là tổng động năng của các phần tử của nó

Hiểu rằng chuyển động của vật rắn có thể phân tích thành chuyển động tịnh tiến của khối tâm và chuyển động quay của vật quanh khối tâm Do đó động năng của vật rắn bằng tổng động năng của chuyển động tịnh tiến và động năng quay quanh khối tâm

Biết cách tính động năng toàn phần của một khối trụ lăn trên một mặt phẳng nghiêng

II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :

 Nếu có thể, GV chuẩn bị một con quay đồ chơi để làm mẫu chuyển động quay quanh một trục Khi quay, con quay có một động năng

 Tìm một vài ảnh tuabin thủy lực (trong nhà máy Thủy điện), tuabin khí

2 / Học sinh :

Ôn kĩ bài học trước

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên

Hoạt động 1 :

HS : Học sinh xem hình 7.1

HS : Động năng của vật rắn quay quanh

một trục bằng tổng động năng của tất cả

các phần tử tạo nên vật

HS : Wđ = 1 2

.

2I  - Đơn vị của Wđ (J)

Với :

.

i i i i

  là momen quán

tính của vật rắn đối với trục quay

HS : Động năng của vật rắn quay quanh

một trục bằng tổng động năng của tất cả

các phần tử tạo nên vật; được đo bằng

nửa tích số của momen quán tính của vật

GV : Giáo viên cho học sinh xem hình

7.1 để giới thiệu cho học sinh thấy rằng mỗi phần tử quay có một động năng ?

GV : Động năng của vật rắn quay quanh

một trục được xác định như thế nào ?

GV : Viết biểu thức xác định động năng

của vật rắn quay quanh một trục ?

GV : Nêu kết luận ?

và bình phương vận tốc góc của vật đối

với trục quay đó

HS : Trong hệ thống đo lường quốc tế

đơn vị của động năng là SI ?

Hoạt động 2 :

HS : Thiết lập định nghĩa chuyển động

song phẳng ?

HS : Trả lời câu hỏi được đặt ra trong

hình 7.2

HS : Chuyển động tịnh tiến của vật thể

hiện bằng chuyển động của khối tâm C

của vật dưới tác dụng của tổng vectơ các

ngoại lực đặt lên vật

HS : Chuyển động quay của vật rắn

quanh trục đi qua khối tâm và vuông

góc với mặt phẳng quỹ đạo của khối

tâm

Hoạt động 3 :

GV : Trong hệ thống đo lường quốc tế

đơn vị của động năng là gì ?

GV : Quyển sách xe dịch trên bàn,

pittông chuyển động trong xylanh của động cơ, con suốt chạy trên máy dệt …

GV : Giáo viên cho học sinh xem hình

4.2

GV : Phân tích chuyển động song

phẳng thành các chuyển động đơn giản !

GV : Chuyển động tịnh tiến của vật rắn

và chuyển động quay của vật rắn !

HS : W1 =

2

1

mv2C

HS : W2 =

2

1

I 2

HS : W =

2

1

mv2C +

2

1

I 2

GV : Động năng của khối tâm được xác

định như thế nào ?

GV : Động năng của vật quay quanh

trục đi qua khối tâm ?

GV : Động năng toàn phần của vật rắn

được xác định như thế nào ?

IV / NỘI DUNG :

1 Động năng của vật rắn quay quanh một trục :

Động năng của vật rắn quay quanh một trục bằng tổng động năng của tất cả các phần tử tạo nên vật; được đo bằng nửa tích số của momen quán tính của vật và bình phương vận tốc góc của vật đối với trục quay đó

Wđ = 1 2

.

2I  - Đơn vị của Wđ (J) Với :

.

i i i i

  là momen quán tính của vật rắn đối với trục quay

2 Định lý biến thiên động năng :

Độ biến thiên động năng của một vật bằng tổng công của các lực tác dụng lên vật

Wđ = A

Đối với vật quay quanh một trục : Wđ =  2 2

2 1

1

2I  

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Làm câu hỏi trắc nghiệm 1, trả lời câu hỏi 2,3 và các bài tập 1,2,3

Xem bài 8