Viết được công thức tính tốc độ góc và mối liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc trong chuyển động tròn đều.. Viết được công thức liên hệ giữa tốc độ góc với chu kì T hay tần số f.[r]
(1)Ngày soạn : Ngày dạy :
Tiết 10 Bài Chuyển động tròn Tốc độ dài tốc độ góc I Mục tiêu
1 Phát biểu định nghĩa chuyển động tròn Nêu phương, chiều, độ lớn vectơ vận tốc chuyển động tròn
2 Phát biểu viết cơng thức tính chu kỳ, tần số chuyển động tròn Hiểu tốc độ góc đặc trưng cho quay nhanh chậm quanh tâm O vectơ tia chất điểm Viết công thức tính tốc độ góc mối liên hệ tốc độ dài tốc độ góc chuyển động trịn
4 Viết cơng thức liên hệ tốc độ góc với chu kì T hay tần số f II Chuẩn bị
1 Giáo viên
Hình ảnh, ví dụ vật chuyển động trịn Học sinh
Ôn lại định nghĩa vectơ độ dời, vectơ vận tốc trung bình, vectơ vận tốc tức thời III Tiến trình dạy học
Hoạt động Giáo viên Học sinh Nội dung GV: Đặt vấn đề vào bài: Trong thực tế
chuyển động vật đa dạng phong phú Vật chuyển động với quy đạo đường thẳng gọi chuyển động thẳng, vật chuyển động với quy đạo đường cong gọi chuyển động cong Một dạng đặc biệt chuyển động cong chuyển động trịn, chuyển động trịn Vậy chuyển động trịn có đặc điểm khác so với chuyển động mà ta đã học?Để trả lời câu hỏi chúng ta nghiên cứu
.GV: Nêu đặc điểm vectơ độ dời chuyển động cong?
.HS: Vectơ độ dời chuyển động cong ⃗MM' có: gốc M, phương
đường thẳng nối MM’, chiều từ M đến M’
.GV: Hãy nhận xét hướng vectơ
Bài Chuyển động tròn Tốc độ dài và tốc độ góc
(2)vận tốc chuyển động thẳng chuyển động cong?
.HS: Hướng vectơ vận tốc chuyển động thẳng không thay đổi cịn chuyển động cong ln ln thay đổi
.GV: Trong khoảng thời gian Δ t, chất điểm chuyển động cong dời chỗ từ vị trí M tới M’ vectơ vận tốc trung bình chất điểm xác định biểu thức nào?
.HS: ⃗vtb=⃗MM' Δt
.GV: Thơng báo Δt →0 vectơ vận tốc trung bình trở thành vectơ vận tốc tức thời ⃗v thời điểm t Nêu
phương, chiều, độ lớn ⃗vM ?
.HS: ⃗vM có:
- Phương: tiếp tuyến với quy đạo M - Chiều: chiều chuyển động - Độ lớn: v=Δs
Δt (khi Δt →0 ) với Δs độ dài cung đường
+ Trong khoảng thời gian Δ t, chất điểm
chuyển động cong dời chỗ từ vị trí M tới M’ vectơ vận tốc trung bình chất điểm :
⃗
vtb=⃗MM' Δt
+ Vectơ vận tốc tức thời ⃗vM thời điểm
t:
- Phương: tiếp tuyến với quy đạo M - Chiều: chiều chuyển động
- Độ lớn: v=Δs Δt
(khi Δt →0 )
.GV: Chuyển động trịn gì?
.HS: Chuyển động trịn chuyển động có quy đạo đường trịn
.GV: Chính xác hóa kiến thức Vậy, chuyển động trịn gì?
.HS: Chuyển động trịn chuyển động trịn độ lớn vectơ vận tốc tức thời không đổi
.GV: Chính xác hóa kiến thức Hãy lấy ví dụ chuyển động tròn đều?
.HS: Chuyển động điểm đầu cánh quạt trần quạt quay ổn định, chuyển động đầu kim phút kim
2 Vectơ vận tốc chuyển động tròn đều Tốc độ dài
+ Chuyển động tròn: chuyển động cong có
quy đạo trịn
+ Chuyển động tròn đều: chuyển động tròn
(3)giờ đồng hồ treo tường…
.GV: Nêu phương, chiều, độ lớn vectơ vận tốc ⃗v điểm
chuyển động trịn đều? HS: ⃗v có:
- Phương: tiếp tuyến - Chiều: chiều chuyển động - Độ lớn: v=Δs
Δt=const với Δs độ
dài cung tròn
.GV: Nhận xét hướng độ lớn vectơ vận tốc ⃗v chuyển động
trịn đều?
.HS: ⃗v có độ lớn khơng đổi có
hướng ln thay đổi
.GV: Thông báo gọi độ lớn vectơ vận tốc chuyển động tròn tốc độ dài
+ Tại điểm chuyển động tròn đều, ⃗
v có:
- Phương: tiếp tuyến - Chiều: chiều chuyển động - Độ lớn: v=Δs
Δt=const với Δs độ dài
cung tròn
+ v: tốc độ dài
.GV: Xét chuyển động đầu kim phút đồng hồ treo tường Đầu kim phút quay vòng hết bao lâu?
.HS: Đầu kim phút quay vòng hết
.GV: Xác nhận câu trả lời đúng Thời gian để đầu kim phút quay hết vòng gọi chu kì Vậy, chu kì chuyển động trịn gì?
.HS: Chu kì chuyển động tròn khoảng thời gian để chất điểm hết vịng
.GV: Chính xác hóa kiến thức Thơng báo, chu kì T=2πr
v =const ; chuyển
động có đặc điểm: Sau chu kì, chất điểm trở vị trí ban đầu lặp lại chuyển động trước gọi chuyển động tuần hồn với chu kì T
.GV: Chu kì T đặc trưng chuyển động tròn Thay cho chu kì T dùng tần số f để đặc trưng cho chuyển động tròn Tần số f chuyển động tròn số vịng chất
3 Chu kì tần số chuyển động trịn đều
+ Chu kì T chuyển động tròn
khoảng thời gian để chất điểm hết vòng
T=2πr
v =const với r: bán kính đường trịn
+ Chuyển động tuần hồn với chu kì T
chuyển động có đặc điểm sau chu kì, chất điểm trở vị trí ban đầu lặp lại chuyển động trước
+ Tần số f chuyển động tròn số
(4)điểm giây Vậy, tần số f chu kì T liên hệ với cơng thức nào?
.HS: f=1 T
.GV: Thông báo [f] = Hz
+ f=1 T
+ [f] = Hz
1 Hz = vòng/s = s-1.
.GV: Khi chất điểm cung trịn Δs khoảng thời gian Δ t bán kính OM0 qt
góc Δϕ (Vẽ hình 8.4 – tr 39 – SGK lên bảng) Vậy, biểu thức đặc trưng cho quay nhanh hay chậm quanh tâm O vectơ tia ⃗OM chất điểm?
.HS: Biểu thức ΔϕΔt đặc trưng cho quay nhanh hay chậm quanh tâm O vectơ tia ⃗OM chất điểm.
.GV: Đưa khái niệm tốc độ góc
ω=Δϕ
Δt Góc Δϕ tính rad
đơn vị ω gì? HS: [ ω ] = rad/s
.GV: Giữa tốc độ dài tốc độ góc chuyển động trịn có hệ thức liên hệ Làm để tìm hệ thức đó?
.HS: v=Δs Δt=
rΔϕ Δt =rω
4 Tốc độ góc Liên hệ tốc độ góc với tốc độ dài
+ Tốc độ góc ω đặc trưng cho quay
nhanh hay chậm quanh tâm O vectơ tia
⃗OM chất điểm
+ ω=Δϕ Δt
+ [ ω ] = rad/s
+ Công thức liên hệ tốc độ dài tốc
độ góc: v=rω
.GV: Giữa tốc độ góc ω chu kì T hay tần số f có mối liên hệ với Mối liên hệ gì?
.HS: T=2πr
v mà v=rω
→T=2π
ω →ω= 2π
T
Mặt khác: T=1
f →ω=2πf
5 Liên hệ tốc độ góc với chu kì T hay tần số f
ω=2π T ω=2πf