Giáo án vật lý 10 - Chuyển động tròn đều

CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU (tiết 1) I. Mục tiêu giảng dạy: 1. Kiến thức cơ bản: Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức tính độ lớn của vận tốc dài và trình bày đúng được hướng của vectơ vận tốc của chuyển động tròn đều. Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức và nêu được đơn vị của tốc độ góc trong chuyển động tròn đều. Viết được công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc. 2. Kĩ năng: Giải được một số bài toán đơn giản về chuyển động tròn đều, nêu được một số ví dụ thực tế về chuyển động tròn đều. II. Phương pháp: Sử dụng phương pháp giải quyết vấn đề, đàm thoại gợi mở ……………. III. Phương tiện dạy học: Bảng viết, phấn, thước cây, compa, giáo án ……… IV. Nội dung và tiến trình dạy : 1. Chuẩn bị: (…. phút) a. Ổn định lớp, điểm danh b. Kiểm tra bài cũ: Câu 1: Sự rơi tự do là gì? Câu 2: Vật rơi không vận tốc đầu ở độ cao 20m. Tính vận tốc khi vật chạm đất. c.. Vào bài: Có 2 dạng chuyển động cơ ban: thẳng và cong. Ta đã được tìm hiểu hai loại chuyển động thẳng: chuyển động thẳng đều và chuyển động thẳng biến đổi đều. Bài hôm nay, chúng ta sẽ tìm hiểu dạng cơ bản nhất của chuyển động cong là chuyển động tròn đều. 2. Trình bày tài liệu mới: Lưu bảng Thời gian Hoạt động của GV Hoạt động của HS I. Định nghĩa 1. Chuyển động tròn ….ph Tương tự như định nghĩa chuyển động thẳng, chuyển động tròn là chuyển động như thế nào? Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là đường tròn. Chuyển động của đầu kim dồng 2. Tốc độ trung bình trong chuyển động tròn. 3. chuyển động tròn đều. - Là chuyển động có quỹ đạo là đường tròn - Có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau. II. Tốc độ dài và tốc độ góc. Hãy lấy một vài thí dụ thực tế về chuyển động tròn? Ta định nghĩa tốc độ trung bình trong chuyển động tròn tương tự như trong chuyển động hồ. Chuyển động của bánh xe đạp khi xe đạp đang di chuyển Chuyển động của một điểm trên cách quạt ……. 1. Tốc độ dài. a. Công thức tính tốc độ dài. do dai cung tronv hs t    C2(SGK-30 : Độ dài 1 vòng tròn mà xe đi được là 2s r  Tốc độ dài của xe 2 2.100.3,14 120 5, 23( / ) s rv t t m s       ….ph thẳng. Cho HS xem Hình 5.2 vẽ sẵn. Tốc độ trong chuyển động tròn đều được đặc trưng bởi hai đại lượng đó là tốc độ dài và tốc độ góc. b. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều: sv t      Có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo 2. Tốc độ góc. t       hằng số  :góc mà bán kính quét được (rad) Xét chất điểm chuyển động trên 'MM , trong khoảng thời gian t rất nhỏ ta có thể xem 'MM =MM’ = s , vậy ta có tốc độ của chất điểm được tính bằng công thức nào? Và tốc độ v trong chuyển động tròn đều được gọi là tốc độ dài. Và được tình bằng công thức trên. Trong chuyển động tròn đều s t  nên tốc độ dài là một hằng số. C2: Một em đọc câu C2(SGK- 30) sv t    sv t     :tốc độ góc(rad/s) * Công thức liên hệ v r v: tốc độ dài; r: bán kính *C6: (SGK-31) Tốc độ góc của xe đạp: 2 2 2. ( / ) 120 60 vv r r r t r t rad s               * Độ dài cung quét được: .s r    * Cách đổi từ “độ” sang “rad” 100 120 r m t s   Tốc độ dài của xe được xác định bằng công thức nào? s : độ dài 1 vòng tròn mà xe đi được, được xác định như thế nào? Một em lên bảng xác định tốc độ dài của xe? Xét chuyển động tròn quanh 2s r  2 2.100.3,14 120 5, 23( / ) s rv t t m s        180o rad  .độ Vd: 120o đổi sang rad 180o  .120o = 2 3  (rad) tâm O trên s nào đó. Vì s << nên ta có thể xem s = s . Giả sử chiều chuyển động như hình vẽ. Ta có s  vừa chỉ đường đi vừa chỉ phương chiều chuyển động và s  có phương tiếp tuyến với đường tròn tại M. sv t      Ta thấy từ công thức v s   nên vectơ tốc độ trong chuyển động tròn đều có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo. Trên đường tròn quỹ đạo tại N vectơ tốc độ có phương như thế nào? Tốc độ góc là tốc độ được tính bằng góc. Là đại lương đo bằng góc mà bán kính quét được trong một đơn vị thời gian. Xét chuyển động tròn đều quanh O bán kính r. Khi chất điểm đi được một cung 'MM = s thì bán kính OM quét được một góc  trong thời gian t Ta có tỉ số: t       : được gọi là tốc độ góc trong chuyển động tròn đều. Một em hãy phát biểu định nghĩa gia tốc góc? Do là chuyển động tròn đều t  nên  là đại lượng không đổi. Ta có .s r    . .s rv r t t          Tốc độ góc là đại lương đo bằng C6: (SGK-31) Vận dụng công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc ta có tốc độ góc của xe đạp được xác định như thế nào? 2 2 2. ( / ) 120 60 vv r r r t r t rad s               Ta có: chuyển động tròn đều được 1 vòng thì bán kính quét được 1 góc bao nhiêu độ? 360o thì bằng bao nhiêu rad? góc mà bán kính quét được trong một đơn vị thời gian. vv r r     360o 360o 2 rad V. Củng cố và bài tập về nhà: (…. phút) 1. Củng cố: Chuyển động tròn đều là chuyển động đơn giản nhất trong các chuyển động cong. Lưu ý các công thức: v r ; 2c r ; 180o  rad 2. Bài tập về nhà: Một bánh xe quay tron đếu với tốc độ góc 2 rad/s, bánh xe có chiều dài vành ngoài là 1m. Tính tốc độ dài của 1 điểm trên vành ngoài bánh xe.