Đang tải... (xem toàn văn)
- Vieát ñöôïc coâng thöùc tính ñoä lôùn cuûa vaän toác daøi vaø trình baøy ñuùng ñöôïc höôùng cuûa vectô vaän toác cuûa cuûa chuyeån ñoäng troøn ñeàu.. - Phaùt bieåu ñöôïc ñònh nghóa va[r]
(1)Bài 5 CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Phát biểu định nghĩa chuyển động tròn
- Viết cơng thức tính độ lớn vận tốc dài trình bày hướng vectơ vận tốc của chuyển động tròn
- Phát biểu định nghĩa viết cơng thức tính nêu đơn vị vận tốc góc chuyển động trịn
2 Kó năng:
Nêu số thí dụ thực tế chuyển động tròn II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
Một vài thí nghiệm đơn giản để minh họa chuyển động tròn 2 Học sinh: Soạn trước
III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
TIEÁT 8
1 Hoạt động 1: Tìm hiểu vềcủa chuyển động tròn (15 phút)
Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh Đơn vị kiến thức - Chuyển động điểm đầu
một kim giây đồng hồ điểm đầu cánh quạt máy có đặc điểm giống khác nhau? Để trả lời câu hỏi hôm nghiên cứu loại chuyển động chuyển động trịn
- Chuyển động trịn có quỹ đạo đường gì? Cho ví dụ?
- Nhắc lại tốc độ trung bình chuyển động thẳng ?
-Nhắc lại chuyển động thẳng đều, dựa vào cho biết chuyển động trịn đều? Cho ví dụ ?
- So sánh giống khác chuyển động thằng với chuyển động tròn đều?
- Lắng nghe tìm hiểu để trả lời câu hỏi
- Là đường trịn Ví dụ: Chiếc đu quay quay tròn, cánh quạt máy quay tròn đường trịn có tâm nằm trục quay - Bằng thương số quãng đường thời gian chuyển động
- Chuyển động thẳng chuyển động có quỹ đạo đường thẳng có tốc độ trung bình quãng đường Chuyển động trịn chuyển động có quỹ đạo trịn có tốc độ trung bình cung trịn Ví dụ: Chuyển động dầu kim giây đồng hồ treo tường chuyển động tròn
- Giống : có tốc độ trung bình không đổi Khác chuyển động thẳng quỹ đạo đường thẳng cịn chuyển động trịn có quỹ đạo đường trịn
I-Định nghóa
1.Chuyển động trịn: là chuyển động có quỹ đạo đường trịn
Ví dụ: Chiếc đu quay quay trịn, kim giây đồng hồ treo tường, cánh quạt máy quay trịn đường trịn có tâm nằm trục quay
2.Tốc độ trung bình chuyển động tròn: bằng thương số quãng đường thời gian chuyển động hết quãng đường
3.Chuyển động trịn đều: chuyển động có quỹ đạo trịn có tốc độ trung bình cung trịn
(2)- Gọi s độ dài cung tròn mà vật từ điểm M đến điểm M’ khoảng thời gian ngắn t coi s đoạn thẳng Tính vận tốc tức thời vật điểm M đường trịn? - Cơng thức cịn gọi tốc độ dài vật điểm M Vậy tốc độ dài độ lớn vận tốc tức thời chuyển động tròn đều, số không đổi
- Nhắc lại đặc điểm vectơ ?
* Nêu đặc điểm véc tơ vận tốc chuyển động tròn ?
- Gọi O tâm r bán kính đường trịn quỹ đạo M vị trí tức thời vật chuyển động Khi vật cung s khoảng thời gian t bán kính OM quay góc Để đặc trưng cho quay nhanh, chậm vật người ta đưa thương số:
t
gọi tốc độ góc chuyển động trịn, kí hiệu Vậy biểu diễn công thức rhế nào?
- Góc quay thời gian t có quan hệ ? đại lượng ?
- Nếu đo đơn vị radian, t đo đơn vị giây tốc độ góc radian giây, viết tắt rad/s
-Vận tốc tức thời điểm M:
v = t s
- Ghi nhaän
- Điểm đặc, phương, chiều, độ lớn
- Điểm đặt: Trên vật chuyển động tròn điểm xét (M) - Phương: Tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo điểm xét (M)
- Chiều: Trùng với chiều vectơ độ dời s điểm xét.(M)
- Độ lớn: v = t s
- Tốc độ góc : = t
- Tỉ lệ thuận số khơng đổi
-Ghi nhận
II.-Tốc độ dài tốc độ góc 1.Tốc độ dài:
v = t s
= const (5.1); s độ dài cung mà vật thời gian t ngắn
2.Vectơ vận tốc chuyển động tròn đều:
t s v
có: - Điểm đặt: Trên vật chuyển động trịn điểm xét (M) - Phương: Tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo điểm xét (M)
- Chiều: Trùng với chiều vectơ độ dời s điểm xét (M) - Độ lớn: v =
t s
3 Tốc độ góc-Chu kì-Tần số: a Định nghĩa:
Tốc độ góc : =
t
= const (5.2); góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quét thời gian t
b.Đơn vị: Radian giây, viết tắt rad/s
Hoạt động 3: Giao nhiệm vụ nhà (2 phút)
Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh Về nhà soạn tiếp đến hết
2 Trả lời câu hỏi C1, C2, C3, C4, C5, C6
1 Ghi nhớ vào soạn Ghi nhớ vào tập IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
M O
M
O
(3)Bài 5 CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU (tiếp theo) I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Phát biểu định nghĩa, viết cơng thức nêu đơn vị đo chu kì tần số chuyển động tròn
- Viết công thức liên hệ vận tốc dài vận tốc góc
- Nêu hướng gia tốc chuyển động tròn viết biểu thức gia tốc hướng tâm
2 Kó năng:
- Giải tập chuyển động tròn - Thực phép toán đại số đơn giản II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
Hình vẽ 5.5 giấy to để học sinh trình bày cách chứng minh 2 Học sinh: Soạn trước
III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
TIEÁT 9
1 Hoạt động 1: Tìm hiểu đại lượng chuyển động tròn (15 phút)
Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh Đơn vị kiến thức - Chu kì chuyển động
tròn xác định ? Xây dựng cơng thức tính chu kì?
- Giả sử có chất điểm M chuyển động trịn đều, thời gian giây M vịng, ta nói tần số M Vậy tần số gì? Xây dựng cơng thức tính tần số?
- Ta biết, hình trịn, độ dài cung = bán kính góc tâm chắn cung Vậy s = r., với đo radian Chia hai vế đẳng thức ta kết gì?
- Chu kì T chuyển động tròn thời gian để vật hết vòng Theo định nghĩa: = 1vòng = 2; t = T Thay vào =
t
, ta coù = T
T
- Tần số f chuyển động tròn số vòng mà vật giây Theo định nghĩa, tần số f số vòng vật giây, theo thời gian vật vòng T 1f
T f 1
- Chia hai cuûa s = r. ta coù: t
r t s
hay v = r.
c Chu kì:
T (5.3)
Đơn vị chu kì giây (s)
d Tần số:
T f 1 (5.4) Đơn vị tần số vịng giây héc(HZ)
e Cơng thức liên hệ gữa tốc độ dài tốc độ góc:
v = r. (5.5)
2 Hoạt động 2: Tìm hiểu gia tốc hướng tâm (20 phút)
Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh Đơn vị kiến thức - Trong chuyển động trịn
vectơ vận tốc ln thay đổi phương đóchuyển động trịn ln có gia tốc a, ta tìm hiểu xem vectơ gia tốc chuyển động trịn có hướng độ lớn sao?
- Để xét gia tốc vật điểm I đường tròn, ta khảo sát biến đổi vận tốc vectơ
v vật chuyển động khoảng
- Lắng nghe tìm câu trả lời
- Ghi nhận giáo viên đặt vấn đề trả lời câu hỏi
III - Gia tốc hướng tâm
1 Hướng vectơ gai tốc chuyển
động tròn đều:
x
I
M2 M1
(4)- Độ lớn hai vectơ
1
v , v2 nào?
- Hướng chúng điểm quỹ đạo?
- Chính hướng chúng thay đổi nên gây gia tốc a Ta tìm đại lượng biến đổi hướng vận tốc
v
- Bằng phép tịnh tiến hai vectơ vận toác
1
v , v2
ta tìm đại lượng biểu diễn cho thay đổi hướng chúng bao nhiêu?
- Hướng
v nào?
- Khi vectơ gia tốc
a chuyển động trịn xác định cơng thức:
t v a
có hướng trùng với
v , tức hướng vào tâm O nên gọi gia tốc chuyển động tròn gia tốc hướng tâm
- Xét tam giác đồng dạng: Iv1v2 OM1M2
Hãy viết cặp tỉ số đồng dạng tương ứng? - Xác định giá trị cạnh có tỉ số trên?
- Thế vào tỉ số để tìm a r s v v
Hay s
r v
v
r v t s r v t v aht r v aht
- Bằng
- Khác - Ghi nhận
- Bằng v =
v - v
-Hướng vào tâm O - Ghi nhận
-Ta coù: 1 OM M M Iv v v
-Ta coù: v1v2 = v, Iv1 =
v, OM1 = r, M1M2 = s
- Ghi nhaän
- Vectơ gia tốc chuyển động tròn xác định công thức:
t v a - Vectô
a hướng với vectơ
v nênnó
cũng hướng vào tâm Do ta gọi gia tốc chuyển động tròn gia tốc hướng tâm, kí hiệu
ht
a
2 Độ lớn gia tốc hướng tâm: r v aht (5.6)
3 Hoạt động 3: Củng cố giao nhiệm vụ nhà (10 phút)
Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh Một xe đạp chuyển động bán
kính 100m Xe chạy vòng hết phút Tính vận tốc xe?
2 Tương tự Tính vận tốc góc xe?
3 Có loại đồng hồ treo tường mà kim giây quay liên tục Hãy tính vận tốc góc kim giây đồng hồ này?
1 Chiều dài quãng đường xe chạy vòng là: s = 2r = 2.3,14.100 = 628(m)
Vận tốc cuûa xe:
120 628 t s
v = 5,23(m/s)
2 Ta coù: v = r.
vận tốc góc: 0,0523
100 23 , r v (rad/s) Kim giây quay vịng qt góc 2 thời gian 60 giây
vận tốc góc: 0,015
60 14 , 60 t (rad/s)
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
M O
ht
(5)