Bộ giáo án 12(Nâng cao) Rất hay. Vũ Kim Phượng

CHƯƠNG I - ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN BÀI 1 . CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH A. Mục tiêu bài học: Kiến thức - Hiểu được khác nhau giữa chuyển động quay với chuyển động tònh tiến, đồng thời khảo sát chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố đònh về phương diện động lực học với nội dung là: xác đònh quy luật chuyển động của vật và tìm ra mối liên hệ giữa các đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay. - Nắm vững các công thức liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn. Kỹ năng - Từ các công thức chuyển động thẳng biến đổi đều xây dựng công thức chuyển động tròn biến đổi đều. - Áp dụng giải các bài tập đơn giản. B. Chuẩn bò: 1. Giáo viên: a) Kiến thức và dụng cụ: - Toạ độ góc. - Một số hình vẽ minh hoạ chuyển động quay của vật rắn. - Những điều lưu ý trong SGV. b) Phiếu học tập: P1. Chọn câu Đúng. Một cánh quạt của một động cơ điện có tốc độ góc không đổi là ω = 94rad/s, đường kính 40cm. Tốc độ dài của một điểm ở đầu cánh bằng: A. 37,6m/s; B. 23,5m/s; C. 18,8m/s; D. 47m/s. P2. Hai học sinh A và B đứng trên một đu quay tròn, A ở ngoài rìa, B ở cách tâm một nửa bán kính. Gọi ω A , ω B , γ A , γ B lần lượt là tốc độ góc và gia tốc góc của A và B. Phát biểu nào sau đây là Đúng? A. ω A = ω B , γ A = γ B . B. ω A > ω B , γ A > γ B . C. ω A < ω B , γ A = 2γ B . D. ω A = ω B , γ A > γ B . P3. Chọn phương án Đúng. Một điểm ở trên vật rắn cách trục quay một khoảng R. Khi vật rắn quay đều quanh trục, điểm đó có tốc độ dài là v. Tốc độ góc của vật rắn là: A. R v =ω . B. R v 2 =ω . C. R.v =ω . D. v R =ω . P4. Chọn phương án Đúng. Bánh đà của một động cơ từ lúc khởi động đến lúc đạt tốc độ góc 140rad/s phải mất 2 phút. Biết động cơ quay nhanh dần đều. Góc quay của bánh đà trong thời gian đó là: A. 140rad. B. 70rad. C. 35rad. D. 36πrad. P5. Chọn phương án Đúng. Một bánh xe quay nhanh dần đều quanh trục. Lúc t = 0 bánh xe có tốc độ góc 5rad/s. Sau 5s tốc độ góc của nó tăng lên 7rad/s. Gia tốc góc của bánh xe là: A. 0,2rad/s 2 . B. 0,4rad/s 2 . C. 2,4rad/s 2 . D. 0,8rad/s 2 . P6. Chọn phương án Đúng. Trong chuyển động quay biến đổi đểu một điểm trên vật rắn, vectơ gia tốc toàn phần (tổng vectơ gia tốc tiếp tuyến và vectơ gia tốc hướng tâm) của điểm ấy: A. có độ lớn không đổi. B. Có hướng không đổi. C. có hướng và độ lớn không đổi. D. Luôn luôn thay đổi. P7. Chọn câu đúng: Trong chuyển động quay có tốc độ góc ω và gia tốc góc ω chuyển động quay nào sau đây là nhanh dần? A. ω = 3 rad/s và ω = 0; B. ω = 3 rad/s và ω = - 0,5 rad/s 2 C. ω = - 3 rad/s và ω = 0,5 rad/s 2 ; D. ω = - 3 rad/s và ω = - 0,5 rad/s 2 P8. Một vật rắn quay đều xung quanh một trục, một điểm M trên vật rắn cách trục quay một khoảng R thì có A. tốc độ góc ω tỉ lệ thuận với R; B. tốc độ góc ω tỉ lệ nghòch với R C. tốc độ dài v tỉ lệ thuận với R; D. tốc độ dài v tỉ lệ nghòch với R P9. Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút. Coi như các kim quay đều. Tỉ số tốc độ góc của đầu kim phút và đầu kim giờ là A. 12; B. 1/12; C. 24; D. 1/24 P10. Một vật rắn quay nhanh dần đều xung quanh một trục cố đònh. Sau thời gian t kể từ lúc vật bắt đầu quay thì góc mà vật quay được A. tỉ lệ thuận với t. B. tỉ lệ thuận với t 2 . C. tỉ lệ thuận với t . D. tỉ lệ nghòch với t . c) Đáp án phiếu học tập: 1(C); 2(A); 3(A); 4(A); 5(B); 6(D); 7(D); 8(C); 9(A); 10(B). d) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột) Chương 1: Cơ học vật rắn Bài 1: Chuyển động của vật rắn quanh một trục cố đònh. 1. Toạ độ góc. + Mỗi điểm trên vật rắn chuyển động trên quỹ đạo tròn, trong mặt phẳng vuông góc với trục quay, tâm trên trục quay. + Mọi điểm vật rắn có cùng góc quay. + Lấy toạ độ góc ϕ của một điểm M của vật rắn làm toạ độ của vật rắn. 2. Tốc tốc góc: + Toạ độ góc vật rắn: ϕ = ϕ(t) + Tốc độ góc đặc trưng cho độ quay nhanh hay chậm của vật rắn. + Tốc độ góc trung bình: ttt 12 12 tb ∆ ϕ∆ = − ϕ−ϕ =ω + Tốc độ góc tức thời: / t 0t dt d t Lim ϕ= ϕ = ∆ ϕ∆ =ω →∆ + Đơn vò : rad/s + Tốc độ góc có giá trò dương hoặc âm. 3. Gia tốc góc: + Gia tốc góc trung bình: t TB ∆ ω∆ =γ . + Gia tốc góc tức thời: ' t lim t ω= ∆ ω∆ =γ →∆ 0 . + Đơn vò: rad/s 2 . 4. Các phương trình động lực học của chuyển động quay: + ω = const: quay đều, ϕ = ϕ 0 + ωt. + γ = const: quay biến đổi đều, ω = ω 0 + γt. ϕ = ϕ 0 + ω 0 t + 2 1 γt 2 ; )( 0 2 0 2 2 ϕ−ϕγ=ω−ω . + Chú ý dẫu các đại lượng. 5. Vận tốc và gia tốc của các điểm trên vật quay: v = ωR; R R v a n 2 2 ω== ; γ= Ra t tn aaa += ; 22 tn aaa += . 2 ω γ ==α n t a a tgg ; α là góc giữa a với bán kính OM. 6. Trả lời phiếu học tập . 2. Học sinh: - Đủ SGK và vở ghi chép. - Ôn lại phần động học và động lực học chất điểm của chuyển động thẳng đều, biến đổi đều và tròn đều ở lớp 10. - Xem lại một số khái niệm về điện tích đã học ở THCS. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT: GV có thể chuẩn bò một số hình ảnh về chuyển động quay của vật rắn. C. Tổ chức các hoạt động dạy học : Hoạt động 1 ( phút) : Kiểm tra * Sự chuẩn bò của học sinh; nắm kiến thức cũ. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Trình bày chuẩn bò của mình, cần làm những gì. - Yêu cầu chuẩn bò đồ dùng học tập, SGK, chuẩn bò kiến thức của học sinh. - Trả lời về kiến thức thày yêu cầu. - Nhần xét, bổ xung. - Ghi chép lại kiến thức cần nhớ. - Nêu một số kiến thức về chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động tròn đều. - Nhận xét và tóm tắt kiến thức. - Bảng tóm tắt kiến thức. Hoạt động 2 ( phút) : Giới thiệu chương trình lớp 12 và bài 1, phần 1. Toạ độ góc. * Nắm được cách xác đònh toạ độ góc của một điểm. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK. Nhóm thảo luận. - Nêu đặc điểm chuyển động quay vật rắn. - Nhận xét và bổ xung - Đọc SGK tìm đặc điểm của của vật rắn và toạ độ góc phần 1 trang 4. - Cá nhân đọc SGK, - 1 nhóm nhận xét, các nhóm khác bổ xung. - Nhận xét tóm tắt kiến thức. - Nêu toạ độ góc. - Nhận xét bổ xung. - Ghi tóm tắt kiến thức. - Trả lời câu hỏi C1. - Tương tự với toạ độ. - Nhận xét, tóm tắt kiến thức. - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1. Hoạt động 3 ( phút): Tốc độ góc, chuyển động quay đều. * Nắm được các khái niệm tốc độ góc và khái niệm chuyển động quay đều. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK, thảo luận nhóm - Nêu khái niệm về vận tốc trung bình và tức thời. - Nhận xét nhóm bạn và bổ xung. - Ghi tóm tắt. - Trả lời câu hỏi C2. - Tìm hiểu khái niệm tốc độ góc trung bình, tức thời. Cá nhân đọc SGK. - Nhóm thảo luận và đưa ra nhận xét. - Một nhóm trình bày, các nhóm khác bổ xung. - Tóm tắt kiến thức. - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C2. - Đọc SGK, nhóm thảo luận. - Một nhóm đưa ra nhận xét. - Các nhóm khác bổ xung. - Ghi tóm tắt kiến thức. - Trả lời câu hỏi C3, C4. - Tìm hiểu khái niệm chuyển động quay đều, dựa vào khái niệm chuyển động thẳng đều. - Viết phương trình chuyển động quay đều. Nhận xét. - Tóm tắt kiến thức. - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C3, C4. Hoạt động 4 ( phút) : Gia tốc góc, chuyển động quay biển đổi đều. * Nắm được gia tốc góc và phương trình chuyển động quay biến đổi đều. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK. - Nêu khái niệm gia tốc góc - Nhận xét và bổ xung. - Đọc SGK tìm khái niệm gia tốc góc. - Tóm tắt. - Nhận xét. - Đọc SGK và nêu khái niệm. - Nhận xét bổ xung. - Ghi tóm tắt kiến thức. - Trả lời câu hỏi C5, C6. - Đọc SGK tìm hiểu khái niệm chuyển động quay biến đổi đều. - Bổ xung bạn. - Nhận xét, tóm tắt kiến thức. - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C5, C6. Hoạt động 5 ( phút): Vận tốc, gia tốc của một điểm của vật rắn chuyển động quay. * Nắm được vận tốc, gia tốc một điểm của vật rắn chuyển động quay. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK và thảo luận nhóm - Nêu 2 khái niệm này. - Nhận xét bạn. - Yêu cầu HS đọc SGK tìm hiểu vân tốc và gia tốc - Nhận xét, tổng kết. Hoạt động 6 ( phút): Củng cố, hướng dẫn về nhà. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Làm câu hỏi và BT. - Ghi câu hỏi và BT. - Về đọc và làm BT. - Trả lời câu hỏi 2. - BT 5, 6, 7 SGK - Đọc bài sau và làm BT. BÀI 2 : PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH A. Mục tiêu bài học: Kiến thức - Viết được biểu thức của momen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay và nêu được ý nghóa vật lí của đại lượng này. - Vận dụng kiến thức về momen quán tính để giải thích một số hiện tượng vật lí liên quan đến chuyển động c vật rắn. - Hiểu được cách xây dựng phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố đònh và viết được phương trình M = Iγ. Kỹ năng - Xác đònh được momen lực và momen quán tính. - Vận dụng phương trình động lực học của vật rắn giải bài toán cơ bản về chuyển động của vật rắn. - Phân biệt momen lực và momen quán tính. B. Chuẩn bò: 1. Giáo viên: a) Kiến thức và dụng cụ: - Hình vẽ minh hoạ về chuyển động quay của vật rắn. - Bảng momen quán tính của một số vật rắn đặc biệt. - Những điều cần lưu ý trong SGV. b) Phiếu học tập: P1. Chọn câu Sai . Đại lượng vật lí nào có thể tính bằng kg.m 2 /s 2 ? A. Momen lực. B. Công. C. Momen quán tính. D. Động năng. P2. Một chất điểm chuyển động tròn xung quanh một trục có mômen quán tính đối với trục là I. Kết luận nào sau đây là không đúng? A. Tăng khối lượng của chất điểm lên hai lần thì mômen quán tính tăng lên hai lần B. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 2 lần C. Tăng khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 4 lần D. Tăng đồng thời khối lượng của chất điểm lên hai lần và khoảng cách từ chất điểm đến trục quay lên hai lần thì mômen quán tính tăng 8 lần P3. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Mômen quán tính của vật rắn đối với một trục quay lớn thì sức ì của vật trong chuyển động quay quanh trục đó lớn B. Mômen quán tính của vật rắn phụ thuộc vào vò trí trục quay và sự phân bố khối lượng đối với trục quay C. Mômen lực tác dụng vào vật rắn làm thay đổi tốc độ quay của vật D. Mômen lực dương tác dụng vào vật rắn làm cho vật quay nhanh dần P4. Tác dụng một mômen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi γ = 2,5rad/s 2 . Mômen quán tính của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đường tròn đó là A. 0,128 kgm 2 ; B. 0,214 kgm 2 ; C. 0,315 kgm 2 ; D. 0,412 kgm 2 P5. Tác dụng một mômen lực M = 0,32 Nm lên một chất điểm chuyển động trên một đường tròn làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi # = 2,5rad/s 2 . Bán kính đường tròn là 40cm thì khối lượng của chất điểm là: A. m = 1,5 kg; B. m = 1,2 kg; C. m = 0,8 kg; D. m = 0,6 kg P6. Một ròng rọc có bán kính 10cm, có mômen quán tính đối với trục là I =10 -2 kgm 2 . Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngoài của nó. Gia tốc góc của ròng rọc là A. 14 rad/s 2 ; B. 20 rad/s 2 ; C. 28 rad/s 2 ; D. 35 rad/s 2 P7. Một mômen lực không đổi tác dụng vào vật có trục quay cố đònh. Trong các đại lượng sau đại lượng nào không phải là hằng số? A. Gia tốc góc; B. Vận tốc góc; C. Mômen quán tính; D. Khối lượng P8. Một đóa mỏng, phẳng, đồng chất có thể quay được xung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đóa. Tác dụng vào đóa một mômen lực 960Nm không đổi, đóa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s 2 . Mômen quán tính của đóa đối với trục quay đó là A. I = 160 kgm 2 ; B. I = 180 kgm 2 ; C. I = 240 kgm 2 ; D. I = 320 kgm 2 P9. Một đóa mỏng, phẳng, đồng chất có bán kính 2m có thể quay được xung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đóa. Tác dụng vào đóa một mômen lực 960Nm không đổi, đóa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s 2 . Khối lượng của đóa là A. m = 960 kg; B. m = 240 kg; C. m = 160 kg; D. m = 80 kg P10. Một ròng rọc có bán kính 10cm, có mômen quán tính đối với trục là I =10 -2 kgm 2 . Ban đầu ròng rọc đang đứng yên, tác dụng vào ròng rọc một lực không đổi F = 2N tiếp tuyến với vành ngoài của nó. Sau khi vật chòu tác dụng lực được 3s thì tốc độ góc của nó là A. 60 rad/s; B. 40 rad/s; C. 30 rad/s; D. 20rad/s c) Đáp án phiếu học tập: 1(C); 2(B); 3(D); 4(A); 5(C); 6(B); 7(B); 8(D); 9(C); 10(A). d) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột) Bài 2: Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố đònh. 1. Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực: a. Momen lực đối với trục quay: M = F.d b. Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực: F t = m.a t = m.r.γ => F t .r = m.r 2 .γ => M = m.r 2 .γ 2. Momen quán tính: a. Momen quán tính của chất điểm đối với trục quay: Đặt m.r 2 = I gọi là momen quán tính của chất điểm M đối với trục quay. Đơn vò: kg.m 2 . b. Momen quán tính của vật rắn đối với một trục: Đặc trưng cho mức quán tính (sức ì) của vật rắn với trục quay đó. Với các vật đặc biệt: - Thanh mảnh trục ở giữa: I = m. l 2 /12; - Thanh mảnh trục ở đầu: I = m. l 2 /3; - Đóa tròn mỏng: I = m.R 2 /2. - Hình cầu đặc: I = 2m.R 2 /5 3. Phương trình động lực học của vật rắn với một trục quay: M = I.γ 4. Bài tật ví dụ: - chuyển động của thùng là tònh tiến. - chuyển động của hình trụ là quay quanh một trục. - Gia tốc thùng và gia tốc góc: a = γ.R. 5. Trả lời phiếu học tập: 2. Học sinh: - Đủ SGK và vở ghi chép. - Xem SGK tìm hiểu các khái niệm. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT: GV thu thập các hình ảnh về tác dụng làm quay, momen quán tính. C. Tổ chức các hoạt động dạy học : Hoạt động 1 ( phút) : Kiểm tra * Sự chuẩn bò của học sinh; nắm kiến thức cũ. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Trình bày chuẩn bò của mình, cần làm những gì. - Trả lời về kiến thức thày yêu cầu. - Nhần xét, bổ xung. - Yêu cầu chuẩn bò đồ dùng học tập, SGK, chuẩn bò kiến thức của học sinh. - Nêu phương trình chuyển động quay biến đổi đều. - Nhận xét và tóm tắt kiến thức. Hoạt động 2 ( phút) : Bài 2: Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố đònh. 1. Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực: * Nắm được mối liên hệ giữa momen lực và gia tốc góc. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK. Tìm hiểu tác dụng của lực. - Vật đứng yêu khi lực tác dụng có giá qua trục quay hoặc giá song song với trục quay. - Vật quay khi giá không qua trục quay. - Tác dụng quay phụ thuộc khoảng cách giá tới trục quay và cường độ lực. - HS đọc SGK tìm hiểu tác dụng của lực đối với vật có trục quay cố đònh. - Gợi ý: Khi nào vật đứng yên; khi nào vật quay. - Tóm tắt tác dụng của lực… - Đọc SGK phần 2 và 3. Nêu khái niệm momen lực. - Trả lời câu hỏi C1. - HS đọc SGK tìm hiểu khái niệm momen lực. - M = F.d - Hướng dẫn HS trả lời câu hỏi C1. - Đọc SGK tìm liên hệ momen lực và gia tốc góc. - Thảo luận, trình bày liên hệ… - Trả lời câu hỏi C2 - HS đọc SGK tìm liên hệ gia tốc góc và momen lực. - Trình bày liên hệ . - Hướng dẫn: HS trả lời câu hỏi C2 Hoạt động 3 ( phút) : Momen quán tính. * Nắm được momen quán tính của chất điểm và của vật đối với trục quay. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK. F t = m.a t = m.r.γ => F t .r = m.r 2 .γ => M = m.r 2 .γ - Đặt m.r 2 = I là momen quán tính, - Đọc SGK. Tìm hiểu khái niệm thế nào là momen quán tính. - Trình bày…. - Nhận xét, tóm tắt… Hoạt động 4 ( phút) : Phương trình động lực học của vật rắn. * Nắm được phương trình động lực học của vật rắn. Vận dụng giải bài tập. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK, tìm phương trình động lực học . - Trình bày . - Nhận xét bạn . - Đọc SGK phương trình động lực học . - Trình bày phương trình . - Tóm tắt. - Đọc kỹ đầu bài, phân tích đầu bài . - Thảo luận nhóm, tìm phương hướng giải . - Giải bài tập . - Nhận xét . - Yêu cầu HS đọc đầu bài, phân tích và giải bài tập. Hoạt động 5 ( phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Thảo luận nhóm - Nêu trả lời. - Ghi nhận kiến thức. - Trả lời các câu hỏi sau bài. - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 6 ( phút): Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Về làm bài tập và đọc bài sau. - Làm các bài tập trong SGK. - SBT bài: - Đọc bài 5. BÀI 3 : MÔ MEN ĐỘNG LƯNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MÔ MEN ĐỘNG LƯNG A. Mục tiêu bài học: Kiến thức - Hiểu khái niệm momen động lượng là đại lượng động học đặc trưng cho chuyển động quay của một vật quanh một trục. - Hiểu đònh luật bảo toàn momen động lượng Kỹ năng - Giải các bài toán đơn giản về momen động lượng và ứng dụng đònh luật bảo toàn momen động lượng. - Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tượng thực tế, biết các ứng dụng đònh luật bảo toàn momen động lượng trong đời sống, trong kỹ thuật. B. Chuẩn bò: 1. Giáo viên: a) Kiến thức và dụng cụ: - Tranh chuyển động của vật rắn, có liên quan đến momen động lượng (xiếc, nhào lộn, trượt bằng nghệ thuật .) để khai thác các kiến thức liên quan. - Thí nghiệm đònh luật bảo toàn momen động lượng. - Những điều cần lưu ý trong SGV. b) Phiếu học tập: P1. Chọn phương án đúng. Một vật có momen quán tính 0,72kg.m 2 quay 10 vòng trong 1,8s. Momen động lượng của vật có độ lớn bằng: A. 4kgm 2 /s. B. 8kgm 2 /s. C. 13kg.m 2 /s. D. 25kg.m 2 /s. P2. Một thanh nhẹ dài 1m quay đều trong mặt phẳng ngang xung quanh trục thẳng đứng đi qua trung điểm của thanh. Hai đầu thanh có hai chất điểm có khối lượng 2kg và 3kg. Tốc độ của mỗi chất điểm là 5m/s. Mômen động lượng của thanh là A. L = 7,5 kgm 2 /s; B. L = 10,0 kgm 2 /s; C. L = 12,5 kgm 2 /s; D. L = 15,0 kgm 2 /s P3 Một đóa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 12kgm 2 . Đóa chòu một mômen lực không đổi 16Nm, sau 33s kể từ lúc khởi động tốc độ góc của đóa là A. 20rad/s; B. 36rad/s; C. 44rad/s; D. 52rad/s P4. Một đóa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 12 kgm 2 . Đóa chòu một mômen lực không đổi 16Nm, Mômen động lượng của đóa tại thời điểm t = 33s là A. 30,6 kgm 2 /s; B. 52,8 kgm 2 /s; C. 66,2 kgm 2 /s; D. 70,4 kgm 2 /s P5. Coi trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6.10 24 kg, bán kính R = 6400 km. Mômen động lượng của trái đất trong sự quay quanh trục của nó là A. 5,18.10 30 kgm 2 /s; B. 5,83.10 31 kgm 2 /s; C. 6,28.10 32 kgm 2 /s; D. 7,15.10 33 kgm 2 /s P6. Các ngôi sao được sinh ra từ những khối khí lớn quay chậm và co dần thể tích lại do tác dụng của lực hấp dẫn. Tốc độ góc quay của sao A. không đổi; B. tăng lên; C. giảm đi; D. bằng không P7. Một người đứng trên một chiếc ghế đang quay, hai cầm hai quả tạ. Khi người ấy dang tay theo phương ngang, ghế và người quay với tốc độ góc ω. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó người ấy co tay lại kéo hai quả tạ gần người sát vai. Tốc độ góc mới của hệ “người + ghế” A. tăng lên. B. Giảm đi. C. Lúc đầu tăng, sau đó giảm dần bằng 0. D. Lúc đầu giảm sau đó bằng 0. P8. Hai đóa mỏng nằm ngang có cùng trục quay thẳng đứng đi qua tâm của chúng. Đóa 1 có mômen quán tính I 1 đang quay với tốc độ ω 0 , đóa 2 có mômen quán tính I 2 ban đầu đứng yên. Thả nhẹ đóa 2 xuống đóa 1 sau một khoảng thời gian ngắn hai đóa cùng quay với tốc độ góc ω A. 0 2 1 I I ω=ω ; B. 0 1 2 I I ω=ω ; C. 0 21 2 II I ω + =ω ; D. 0 22 1 II I ω + =ω . c) Đáp án phiếu học tập: 1(D); 2(C); 3(C); 4(B); 5(D); 6(B); 7(A); 8(D). d) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột) Bài 3: Momen động lượng. Đònh luật bảo toàn momen động lượng 1. Momen động lượng: 2. Đònh luật bảo toàn momen động lượng: M = Iγ = 0 t L '.I.IM = ∆ ∆ =ω=γ= a. Động lượng: p = m.v. Đơn vò: kg.m/s. b. Momen động lượng: M = I.β = d(I.ω)/dt = dL/dt. Với L = I.ω. L là momen động lượng. Đơn vò: kg.m 2 /s. Thì ∆L = 0 và L = const hay I 1 ω 1 = I 2 ω 2 . 3. Trả lời phiếu học tập . 2. Học sinh: - Xem lại khái niệm động lượng ở lớp 10; đònh luật bảo toàn động lượng. - Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố đònh. - Đọc những điều cần lưu ý trong SGV. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT: GV có thể chuẩn bò một số hình ảnh về nhào lộn, trượt băng nghệ thuật. C. Tổ chức các hoạt động dạy học : Hoạt động 1 ( phút) : ổn đònh tổ chức. Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Báo cáo tình hình lớp. - Trả lời câu hỏi của thày. - Nhận xét bạn. - Tình hình học sinh. - Yêu cầu: trả lời về momen lực, phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục. - Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em. Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới; phần I: momen động lượng. * Nắm được momen động lượng là gì? Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Trả lời câu hỏi: F = m.a - a = dv/dt => F = d(m.v)/dt = dp/dt. - p = m.v là động lượng của vật. - Trả lời câu hỏi C1. + Tìm hiểu khái niệm động lượng. - Biểu thức đònh luật II Niu tơn. - Trong đó gia tốc a? thay vào đònh luật? - Biểu thức? (xuất hiện p = m.v) - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1. - Đọc SGK. - Thảo luận nhóm. - M = I.γ = d(I.ω)/dt = dL/dt. Với L = I.ω. - Nêu như SGK. - Nêu nhận xét . - Trả lời câu hỏi C2, 3. + Momen động lượng. - Phương trình: M = I.γ với γ =? Đọc SGK. - HD HS tượng tự ta có: L = I.ω. là momen động lượng. - Nêu khái niệm momen động lượng. - Nhận xét? - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C2, 3. Hoạt động 3 ( phút): Đònh luật bảo toàn momen động lượng. * Nắm được đònh luật bảo toàn momen động lượng áp dụng đònh luật vào giải bài tập. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Thảo luận nhóm. - M = 0 => L = const hay I.ω = cosnt. - Nhận xét (SGK) - Trả lời câu hỏi C4. - Với động lượng: F = 0 => p? - Tương tự với momen động lượng: M = 0 => L? - Nhận xét? (ĐL bảo toàn momen động lượng) - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C4. Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK. - Trả lời câu hỏi. - Ghi nhận kiến thức. - Đọc “Bạn có biết” sau bài học. - Tóm tắt bài. - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy. Hoạt động 5 ( phút): Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Về làm bài và đọc SGK bài sau. - Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK. - BT trong SBT: - Đọc bài sau trong SGK. BÀI 4 : ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH. A. Mục tiêu bài học: Kiến thức - Hiểu khái niệm khối tâm của vật rắn và đònh luật chuyển động của khối tâm của vật rắn. - Hiểu trong thực tế, chuyển động của một vật rắn được xét như chuyển động khối tâm của nó. - Nắm vững khái niệm tổng hình học các véctơ biểu diễn các lực đặt lên một vật rắn và phân biệt được khái niệm này với tổng hợp lực đặt lên một chất điểm. - Hiểu và thuộc công thức động năng của vật rắn trong chuyển động tònh tiến. Kỹ năng - Xác đònh khối tâm của vật rắn bất kỳ - áp dụng tìm hợp lực các lực tác dụng lên vật; động năng của vật rắn chuyển động. B. Chuẩn bò: 1. Giáo viên: a) Kiến thức và dụng cụ: - Hình vẽ 6.1 trên giấy để giải thích. - Một số hình vẽ, tranh ánh minh hoạ chuyển động quay của vật rắn )động cơ, bánh đà .) - Những điều lưu ý trong SGV. b) Phiếu học tập: P1. Chọn phương án Đúng. Một bánh đà có momen quán tính 2,5kg.m 2 quay với tốc độ góc 8 900rad/s. Động năng của bánh đà bằng: A. 9,1.10 8 J. B. 11 125J. C. 9,9.10 7 J. D. 22 250J. P2. Một đóa tròn có momen quán tính I đang quay quanh một trục cố đònh có tốc độ góc ω 0 . Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Nếu tốc độ góc của đóa giảm đi hai lần thì động năng quay và momen động lượng của đóa đối với trục quay tăng hay giảm thế nào? Momen động lượng Động năng quay A. Tăng bốn lần Tăng hai lần B. Giảm hai lần Tăng bốn lần C. Tăng hai lần Giảm hai lần D. Giảm hai lần Giảm bốn lần P3. Hai đóa tròn có cùng momen quán tính đối với cùng một trục quay đi qua tâm của các đóa. Lúc đầu đóa 2 (ở bên trên) đứng yên, đóa 1 quay với tốc độ góc không. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho hai đóa dính vào nhau, hệ quay với tốc độ góc ω. Động năng của hệ hai đóa lúc sau tăng hay giảm so với lúc đầu? A. Tăng 3 lần. B. Giảm 4 lần. C. Tăng 9 lần. D. Giảm 2 lần. P4. Hai bánh xe A và B cú cùng động năng quay, tốc độ góc ω A = ω B . tỉ số momen quan tính A B I I đối với trục quay đi qua tâm A và B nhận giá trò nào sau đây? A. 3. B. 9. C. 6. D. 1. P6. Xét một vật rắn đang quay quanh một trục cố đònh với vận tốc góc ω. Kết luận nào sau đây là đúng? A. Tốc độ góc tăng 2 lần thì động năng tăng 4 lần B. Mômen quán tính tăng hai lần thì động năng tăng 2 lần C. Tốc độ góc giảm hai lần thì động năng giảm 4 lần D. Cả ba đáp án trên đều sai vì đều thiếu dữ kiện P7. Một bánh xe có mômen quán tính đối với trục quay cố đònh là 12kgm 2 quay đều với tốc độ 30vòng/phút. Động năng của bánh xe là A. E đ = 360,0J; B. E đ = 236,8J; C. E đ = 180,0J; D. E đ = 59,20J P8. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm 2 . Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì gia tốc góc của bánh xe là A. ω = 15 rad/s 2 ; B. ω = 18 rad/s 2 ; C. ω = 20 rad/s 2 ; D. ω = 23 rad/s 2 P9. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm 2 . Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì tốc độ góc mà bánh xe đạt được sau 10s là A. ω = 120 rad/s; B. ω = 150 rad/s; C. ω = 175 rad/s; D. ω = 180 rad/s P10. Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm 2 . Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì động năng của bánh xe ở thời điểm t = 10s là: A. E đ = 18,3 kJ; B. E đ = 20,2 kJ; C. E đ = 22,5 kJ; D. E đ = 24,6 kJ c) Đáp án phiếu học tập: 1(C); 2(D); 3(D); 4(B); 6(D); 7(D); 8(A); 9(B); 10(C). d) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột) Bài 5. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố đònh 1. Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố đònh: Xét chất của i trên vật rắn quay quanh trục cố đònh. Có động năng 22 2 1 2 1 )r(mvmW iiiidi ω== Động năng của vật: ∑∑ ω =ω=== iiiiiid vm)r(mvm.mvW 22 1 2 1 2 1 2 222 Hay 2 2 1 ω= IW d áp dụng cho mọi rắn có hình dạng bất kỳ 2. Bài tập áp dụng: SGK J,.,.IW d 52021581 2 1 2 1 22 111 ==ω= Theo đònh luật bảo toàn momen động lượng: I 1 ω 1 = I 2 ω 2 => ω 2 = 3ω 1 . Động năng lúc cuối là: J,,.W)( I .IW d 56075202333 32 1 2 1 1 2 1 1 2 222 ===ω=ω= 3. Trả lời phiếu học tập. 2. Học sinh: - Đủ SGK và vở ghi chép. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT: GV có thể chuẩn bò một số hình ảnh thí nghiệm hình động về chuyển động của vật rắn. C. Tổ chức các hoạt động dạy học : Hoạt động 1 ( phút) : ổn đònh tổ chức. Kiểm tra bài cũ. * Nắm sự chuẩn bò bài cũ và mới của học sinh. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Báo cáo tình hình lớp. - Trả lời câu hỏi của thày. - Nhận xét bạn - Tình hình học sinh. - Yêu cầu: trả lời về momen động lượng và đònh luật bảo toàn monmen động lượng. - Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em. Hoạt động 2 ( phút) : Bài mới; phần I: Động năng của một vật tắn quay quanh trục cố đònh. * Nắm được cách xác đònh động năng của vật rắn trong chuyển động quay. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK. - Thảo luận nhóm. - Trình bày cách xây dựng công thức. - Nhận xét bạn. - Tìm động năng của một chất điểm trên vật rắn? - HD HS xây dựng công thức tính. - trình bày cách làm. - Nhận xét. - Đọc SGK. - Tìm động năng của vật rắn? [...]... 1 ngừng tác dụng, bánh xe quay chậm dần và dừng hẳn sau 30s Cho biết momen lực ma sát có giá trò không đổi trong suốt thời gian bánh xe quay và bằng 0,25M 1 a) Gia tốc góc của bánh xe trong các gia đoạn quay nhanh dần và chậm dần b) Tính momen quán tính của bánh xe với trục c) Tính động năng quay của bánh xe ở giai đoạn quay chậm dần P2 Một đóa tròn đồng chất khối lượng m = 1kg, bán kính R = 20cm đang... ở hai bên ròng rọc P4 Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s 2, t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay Tại thời điểm t = 2s vận tốc góc của bánh xe là A 4 rad/s B 8 rad/s; C 9,6 rad/s; D 16 rad/s P5 Một bánh xe có đường kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s 2, t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay Gia tốc hướng tâm của một điểm P trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là... Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm 2 Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì tốc độ góc mà bánh xe đạt được sau 10s là A ω = 120 rad/s; B ω = 150 rad/s; C ω = 175 rad/s; D ω = 180 rad/s P13 Trên mặt phẳng nghiêng góc α so với phương ngang, thả vật 1 hình trụ khối lượng m bán kính R lăn không trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng... Chuẩn bò: 1 Giáo viên: a) Kiến thức và dụng cụ: - Dự kiến các phương án có thể xảy ra - Vẽ bảng tóm tắt chương 1 lên bìa và tóm tắt các câu hỏi giúp học sinh nắm được công thức và phương trình mô tả chuyển động quay của vật rắn quanh một trục - Đọc gợi ý bài toán mẫu trong SGV b) Phiếu học tập: P1 Một bánh xe đạp chòu tác dụng của momen lực M 1 không đổi là 20N.m Trong 10s đầu, tốc độ của bánh xe tăng... tự do? - Nhận xét, bổ xung, tóm tắt Sự trợ giúp của giáo viên - Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 SGK - Tóm tắt bài - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy Sự trợ giúp của giáo viên - Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK - BT trong SBT: - Đọc bài sau trong SGK BÀI 8 - NĂNG LƯNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ A Mục tiêu bài học: Kiến thức - Biết cách tính toán và tìm ra biểu thức của động năng, thế năng và cơ... Sự trợ giúp của giáo viên + Phân biệt dao động cưỡng bức và duy trì - HD HS xem xét về: Tần số góc, lực tác dụng, + Ứng dụng cộng hưởng - Có hại: tránh đọc SGK - Có lợi: đo tần số Hoạt động 4 ( phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động của học sinh - Đọc SGK - Trả lời câu hỏi - Ghi nhận kiến thức Sự trợ giúp của giáo viên - Trả lời câu hỏi 1, 2 - Tóm tắt bài Đọc “Em có biết” sau bài học - Đánh giá, nhận xét... ở các lớp dưới B Chuẩn bò: 1 Giáo viên: a) Kiến thức và dụng cụ: + Về dụng cụ : Với phương án 1: - Một giá đỡ cao 1m để treo con lắc, có tấm chỉ thò nằm ngang có các vạch chia đối xứng - Một cuộn chỉ - Một đồng hồ bấm giây (hoặc đồng hồ đeo tay có kim giây) - Một thước đo độ dài có chia mm - Hai quả nặng 50g, 20g có móc treo - Giấy kẻ ô milimét để vẽ đồ thò Với phương án 2: - Máy vi tính - Phần mềm... nhóm đọc và ghi kết quả làm TN - Làm ít nhất 3 lần trở lên - Tính toán ra kết quả theo yêu cầu của bài Hoạt động 3 ( phút) : Phương án 2 * Nắm được các bước tiến hành thí nghiệm ảo, ghi kết quả Hoạt động của học sinh - Làm TH theo HD của thày - Quan sát và ghi KQ TH - Tính toán kết quả - Làm báo cáo TH - Thảo luận nhóm - Tính toán - Ghi chép KQ - Nêu nhận xét Hoạt động 3 ( phút): Vận dụng, củng... cho chính xác Sự trợ giúp của giáo viên - Sử dụng thí nghiệm ảo như SGK - Hướng dẫn HS làm thí nghiệm theo các bước - Cách làm báo cáo TH - Nhận xét HS + Kiểm tra báo cáo TH - Cách trình bày - Nội dung trình bày - Kết quả đạt được - Nhận xét , bổ xung, tóm tắt Sự trợ giúp của giáo viên - Thu nhận báo cáo - Tóm kết quả TH - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy Sự trợ giúp của giáo viên - Ôn tập lại chương... - Đọc SGK - Trả lời câu hỏi - Ghi nhận kiến thức Sự trợ giúp của giáo viên - Trả lời câu hỏi trong phiếu thọc tập - Tóm tắt bài Đọc “Em có biết” sau bài học - Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy Hoạt động 8 ( phút): Hướng dẫn về nhà Hoạt động của học sinh - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Về làm bài và đọc SGK bài sau Sự trợ giúp của giáo viên - Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK - BT trong . R P9. Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút. Coi như các kim quay đều. Tỉ số tốc độ góc của đầu kim phút và đầu kim giờ. dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm 2 . Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì gia tốc góc của bánh xe là A.