Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa Ngày tháng năm 200 Ch ơng I - động lực học vật rắn Tiết: 1 . Chuyển động của vật rắn quay quanh một trục cố định A. Mục tiêu bài học: Kiến thức - Hiểu đợc khác nhau giữa chuyển động quay với chuyển động tịnh tiến, đồng thời khảo sát chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định về phơng diện động lực học với nội dung là: xác định quy luật chuyển động của vật và tìm ra mối liên hệ giữa các đại lợng đặc trng 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 bị: 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 lu 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 = 94rad/s, đờng 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 A , B , A , B lần lợt là tốc độ góc và gia tốc góc của A và B. Phát biểu nào sau đây là Đúng? A. A = B , A = B . B. A > B , A > B . C. A < B , A = 2 B . D. A = B , A > B . P3. Chọn phơng 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 = . B. R v 2 = . C. R.v= . D. v R = . P4. Chọn phơng 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. 36rad. P5. Chọn phơng 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 phơng 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 hớng tâm) của điểm ấy: A. có độ lớn không đổi. B. Có hớng không đổi. C. có hớng và độ lớn không đổi. D. Luôn luôn thay đổi. P7. Chọn câu đúng: Trong chuyển động quay có tốc độ góc và gia tốc góc chuyển động quay nào sau đây là nhanh dần? A. = 3 rad/s và = 0; B. = 3 rad/s và = - 0,5 rad/s 2 C. = - 3 rad/s và = 0,5 rad/s 2 ; D. = - 3 rad/s và = - 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 tỉ lệ thuận với R; B. tốc độ góc tỉ lệ nghịch với R C. tốc độ dài v tỉ lệ thuận với R; D. tốc độ dài v tỉ lệ nghịch với R P9. Kim giờ của một chiếc đồng hồ có chiều dài bằng 3/4 chiều dài kim phút. Coi nh 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 1 Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa P10. Một vật rắn quay nhanh dần đều xung quanh một trục cố định. Sau thời gian t kể từ lúc vật bắt đầu quay thì góc mà vật quay đợc A. tỉ lệ thuận với t. B. tỉ lệ thuận với t 2 . C. tỉ lệ thuận với t . D. tỉ lệ nghịch 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) Chơng 1: Cơ học vật rắn Bài 1: Chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định. 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 của một điểm M của vật rắn làm toạ độ của vật rắn. 2. Tốc tốc góc: + Toạ độ góc vật rắn: = (t) + Tốc độ góc đặc trng cho độ quay nhanh hay chậm của vật rắn. + Tốc độ góc trung bình: ttt 12 12 tb = = + Tốc độ góc tức thời: / t 0t dt d t Lim = = = + Đơn vị : rad/s + Tốc độ góc có giá trị dơng hoặc âm. 3. Gia tốc góc: + Gia tốc góc trung bình: t TB = . + Gia tốc góc tức thời: ' t lim t = = 0 . + Đơn vị: rad/s 2 . 4. Các phơng trình động lực học của chuyển động quay: + = const: quay đều, = 0 + t. + = const: quay biến đổi đều, = 0 + t. = 0 + 0 t + 2 1 t 2 ; )( 0 2 0 2 2 = . + Chú ý dẫu các đại lợng. 5. Vận tốc và gia tốc của các điểm trên vật quay: v = R; R R v a n 2 2 == ; = Ra t tn aaa += ; 22 tn aaa += . 2 == n t a a tgg ; 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 bị 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 bị của học sinh; nắm kiến thức cũ. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Trình bày chuẩn bị của mình, cần làm những gì. - Yêu cầu chuẩn bị đồ dùng học tập, SGK, chuẩn bị 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 chơng trình lớp 12 và bài 1, phần 1. Toạ độ góc. * Nắm đợc cách xác định 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. - Tơng tự với toạ độ. 2 Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa - Nhận xét bổ xung. - Ghi tóm tắt kiến thức. - Trả lời câu hỏi C1. - 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 đợc 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 đa 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 đa 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 phơng 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 đợc gia tốc góc và phơng 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 đợc 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, hớng 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. Ngày tháng năm 200 Tiết: 2 : ph ơng trình động lực học Của vật rắn quay quanh một trục cố định(tiết 1) A. Mục tiêu bài học: Kiến thức - Viết đợc biểu thức của momen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay và nêu đợc ý nghĩa vật lí của đại lợng này. - Vận dụng kiến thức về momen quán tính để giải thích một số hiện tợng vật lí liên quan đến chuyển động c vật rắn. - Hiểu đợc cách xây dựng phơng trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định và viết đ- ợc phơng trình M = I. Kỹ năng - Xác định đợc momen lực và momen quán tính. - Vận dụng phơng 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 bị: 3 Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa 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 lu ý trong SGV. b) Phiếu học tập: P1. Chọn câu Sai. Đại lợng 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 lợng 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 lợng 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 vị trí trục quay và sự phân bố khối lợng đối với trục quay C. Mômen lực tác dụng vào vật rắn làm thay đổi tốc độ quay của vật D. Mômen lực dơng 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 đờng tròn làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi = 2,5rad/s 2 . Mômen quán tính của chất điểm đối với trục đi qua tâm và vuông góc với đờng 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 đờng tròn làm chất điểm chuyển động với gia tốc góc không đổi = 2,5rad/s 2 . Bán kính đờng tròn là 40cm thì khối lợng của chất điểm là: A. m = 1,5 kg; B. m = 1,2 kg; C. m = 0,8 kg; D. m = 0,6 kg c) Đáp án phiếu học tập: 1(C); 2(B); 3(D); 4(A); 5(C); d) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột) Bài 2: Phơng trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định. 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. => F t .r = m.r 2 . => M = m.r 2 . 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 vị: kg.m 2 . b. Momen quán tính của vật rắn đối với một trục: Đặc trng 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; - Đĩa tròn mỏng: I = m.R 2 /2. - Hình cầu đặc: I = 2m.R 2 /5 3. Bài tật ví dụ: - chuyển động của thùng là tịnh tiến. - chuyển động của hình trụ là quay quanh một trục. - Gia tốc thùng và gia tốc góc: a = .R. 4. 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 bị của học sinh; nắm kiến thức cũ. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Trình bày chuẩn bị của mình, cần làm những gì. - Trả lời về kiến thức thày yêu cầu. - Nhần xét, bổ xung. - Yêu cầu chuẩn bị đồ dùng học tập, SGK, chuẩn bị kiến thức của học sinh. - Nêu phơng trình chuyển động quay biến đổi đều. - Nhận xét và tóm tắt kiến thức. 4 Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa Hoạt động 2 ( phút) : Bài 2: Phơng trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định. 1. Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực: * Nắm đợc 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 cờng độ lực. - HS đọc SGK tìm hiểu tác dụng của lực đối với vật có trục quay cố định. - 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 - Hớng 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 - Hớng dẫn: HS trả lời câu hỏi C2 Hoạt động 3 ( phút) : Momen quán tính. * Nắm đợc 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. => F t .r = m.r 2 . => M = m.r 2 . - 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): 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 5 ( phút): Hớng 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 mục tiếp theo. Ngày tháng năm 200 Tiết: 3 : ph ơng trình động lực học Của vật rắn quay quanh một trục cố định(tiết 2) A. Mục tiêu bài học: Kiến thức - Viết đợc biểu thức của momen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay và nêu đợc ý nghĩa vật lí của đại lợng này. - Vận dụng kiến thức về momen quán tính để giải thích một số hiện tợng vật lí liên quan đến chuyển động c vật rắn. - Hiểu đợc cách xây dựng phơng trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định và viết đ- ợc phơng trình M = I. Kỹ năng - Xác định đợc momen lực và momen quán tính. - Vận dụng phơng 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 bị: 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 lu ý trong SGV. 5 Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa b) Phiếu học tập: P1. 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 P2. Một mômen lực không đổi tác dụng vào vật có trục quay cố định. Trong các đại lợng sau đại lợng nào không phải là hằng số? A. Gia tốc góc; B. Vận tốc góc; C. Mômen quán tính; D. Khối lợng P3. Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có thể quay đợc xung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa. Tác dụng vào đĩa một mômen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s 2 . Mômen quán tính của đĩa 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 P4. Một đĩa mỏng, phẳng, đồng chất có bán kính 2m có thể quay đợc xung quanh một trục đi qua tâm và vuông góc với mặt phẳng đĩa. Tác dụng vào đĩa một mômen lực 960Nm không đổi, đĩa chuyển động quay quanh trục với gia tốc góc 3rad/s 2 . Khối lợng của đĩa là A. m = 960 kg; B. m = 240 kg; C. m = 160 kg; D. m = 80 kg P5. 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 chịu tác dụng lực đợc 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(B); 2(B); 3(D); 4(C); 5(A). d) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột) Bài 2: Phơng trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định. 3. Phơng trình động lực học của vật rắn với một trục quay: M = I. 4. Bài tật ví dụ: - chuyển động của thùng là tịnh tiến. - chuyển động của hình trụ là quay quanh một trục. - Gia tốc thùng và gia tốc góc: a = .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 bị của học sinh; nắm kiến thức cũ. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Trình bày chuẩn bị của mình, cần làm những gì. - Trả lời về kiến thức thày yêu cầu. - Nhần xét, bổ xung. - Yêu cầu chuẩn bị đồ dùng học tập, SGK, chuẩn bị kiến thức của học sinh. - Nêu phơng trình chuyển động quay biến đổi đều. - Nhận xét và tóm tắt kiến thức. Hoạt động 2 ( phút) : Phơng trình động lực học của vật rắn. * Nắm đợc phơng 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 phơng trình động lực học - Trình bày - Nhận xét bạn - Đọc SGK phơng trình động lực học - Trình bày phơng trình - Tóm tắt. - Đọc kỹ đầu bài, phân tích đầu bài - Thảo luận nhóm, tìm phơng hớng giải - Giải bài tập - Nhận xét - Yêu cầu HS đọc đầu bài, phân tích và giải bài tập. Hoạt động 3 ( 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 4 ( phút): Hớng 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. 6 Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa Ngày tháng năm 200 Tiết 4: Mô men động l ợng. định luật bảo toàn mô men động l ợng (tiết 1) A. Mục tiêu bài học: Kiến thức - Hiểu khái niệm momen động lợng là đại lợng động học đặc trng cho chuyển động quay của một vật quanh một trục. - Hiểu định luật bảo toàn momen động lợng Kỹ năng - Giải các bài toán đơn giản về momen động lợng và ứng dụng định luật bảo toàn momen động lợng. - Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tợng thực tế, biết các ứng dụng định luật bảo toàn momen động lợng trong đời sống, trong kỹ thuật. B. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: a) Kiến thức và dụng cụ: - Tranh chuyển động của vật rắn, có liên quan đến momen động lợng (xiếc, nhào lộn, trợt bằng nghệ thuật ) để khai thác các kiến thức liên quan. - Thí nghiệm định luật bảo toàn momen động lợng. - Những điều cần lu ý trong SGV. b) Phiếu học tập: P1. Chọn phơng án đúng. Một vật có momen quán tính 0,72kg.m 2 quay 10 vòng trong 1,8s. Momen động lợng 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 lợng 2kg và 3kg. Tốc độ của mỗi chất điểm là 5m/s. Mômen động lợng 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 đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 12kgm 2 . Đĩa chịu một mômen lực không đổi 16Nm, sau 33s kể từ lúc khởi động tốc độ góc của đĩa là A. 20rad/s; B. 36rad/s; C. 44rad/s; D. 52rad/s P4. Một đĩa mài có mômen quán tính đối với trục quay của nó là 12 kgm 2 . Đĩa chịu một mômen lực không đổi 16Nm, Mômen động lợng của đĩa 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 c) Đáp án phiếu học tập: 1(D); 2(C); 3(C); 4(B); d) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột) Bài 3: Momen động lợng. Định luật bảo toàn momen động lợng 1. Momen động lợng: a. Động lợng: p = m.v. Đơn vị: kg.m/s. b. Momen động lợng: M = I. = d(I.)/dt = dL/dt. Với L = I L là momen động lợng. Đơn vị: kg.m 2 /s. 3. Trả lời phiếu học tập 2. Học sinh: - Xem lại khái niệm động lợng ở lớp 10; định luật bảo toàn động lợng. - Phơng trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định. - Đọc những điều cần lu ý trong SGV. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT: GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về nhào lộn, trợt băng nghệ thuật. C. Tổ chức các hoạt động dạy học : Hoạt động 1 ( phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên 7 Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa - 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, phơng 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 lợng. * Nắm đợc momen động lợng 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 lợng của vật. - Trả lời câu hỏi C1. + Tìm hiểu khái niệm động lợng. - Biểu thức định luật II Niu tơn. - Trong đó gia tốc a? thay vào định luật? - Biểu thức? (xuất hiện p = m.v) - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1. - Đọc SGK. - Thảo luận nhóm. - M = I. = d(I.)/dt = dL/dt. Với L = I - Nêu nh SGK. - Nêu nhận xét - Trả lời câu hỏi C2, 3. + Momen động lợng. - Phơng trình: M = I. với =? Đọc SGK. - HD HS tợng tự ta có: L = I là momen động lợng. - Nêu khái niệm momen động lợng. - Nhận xét? - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C2, 3. Hoạt động 3 ( 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 4 ( phút): Hớng 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. Ngày tháng năm 200 Tiết 5: Mô men động l ợng. định luật bảo toàn mô men động l ợng(tiết 2) A. Mục tiêu bài học: Kiến thức - Hiểu khái niệm momen động lợng là đại lợng động học đặc trng cho chuyển động quay của một vật quanh một trục. - Hiểu định luật bảo toàn momen động lợng Kỹ năng - Giải các bài toán đơn giản về momen động lợng và ứng dụng định luật bảo toàn momen động lợng. - Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tợng thực tế, biết các ứng dụng định luật bảo toàn momen động lợng trong đời sống, trong kỹ thuật. B. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: a) Kiến thức và dụng cụ: - Tranh chuyển động của vật rắn, có liên quan đến momen động lợng (xiếc, nhào lộn, trợt bằng nghệ thuật ) để khai thác các kiến thức liên quan. - Thí nghiệm định luật bảo toàn momen động lợng. - Những điều cần lu ý trong SGV. b) Phiếu học tập: P1. Coi trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lợng M = 6.10 24 kg, bán kính R = 6400 km. Mômen động lợng 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 8 Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa P2. Các ngôi sao đợc 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 P3. Một ngời đứng trên một chiếc ghế đang quay, hai cầm hai quả tạ. Khi ngời ấy dang tay theo phơng ngang, ghế và ngời quay với tốc độ góc . Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó ngời ấy co tay lại kéo hai quả tạ gần ngời sát vai. Tốc độ góc mới của hệ ngời + 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. P4. Hai đĩa mỏng nằm ngang có cùng trục quay thẳng đứng đi qua tâm của chúng. Đĩa 1 có mômen quán tính I 1 đang quay với tốc độ 0 , đĩa 2 có mômen quán tính I 2 ban đầu đứng yên. Thả nhẹ đĩa 2 xuống đĩa 1 sau một khoảng thời gian ngắn hai đĩa cùng quay với tốc độ góc A. 0 2 1 I I = ; B. 0 1 2 I I = ; C. 0 21 2 II I + = ; D. 0 22 1 II I + = . c) Đáp án phiếu học tập: 1(D); 2(B); 3(A); 4(D). d) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột) Bài 3: Momen động lợng. Định luật bảo toàn momen động lợng 1. Momen động lợng: a. Động lợng: p = m.v. Đơn vị: kg.m/s. b. Momen động lợng: M = I. = d(I.)/dt = dL/dt. Với L = I L là momen động lợng. Đơn vị: kg.m 2 /s. 2. Định luật bảo toàn momen động lợng: M = I = 0 t L '.I.IM = === Thì L = 0 và L = const hay I 1 1 = I 2 2 . 3. Trả lời phiếu học tập 2. Học sinh: - Xem lại khái niệm động lợng ở lớp 10; định luật bảo toàn động lợng. - Phơng trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định. - Đọc những điều cần lu ý trong SGV. 3. Gợi ý ứng dụng CNTT: GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về nhào lộn, trợt băng nghệ thuật. C. Tổ chức các hoạt động dạy học : Hoạt động 1 ( phút) : ổn định 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, phơng trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục. - Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em. Hoạt động 2 ( phút): Định luật bảo toàn momen động lợng. * Nắm đợc định luật bảo toàn momen động lợng áp dụng định 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. = cosnt. - Nhận xét (SGK) - Trả lời câu hỏi C4. - Với động lợng: F = 0 => p? - Tơng tự với momen động lợng: M = 0 => L? - Nhận xét? (ĐL bảo toàn momen động lợng) - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C4. Hoạt động 3 ( 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 4 ( phút): Hớng 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. 9 Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa Ngày tháng năm 200 Tiết 6 : 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 định luật chuyển động của khối tâm của vật rắn. - Hiểu trong thực tế, chuyển động của một vật rắn đợc xét nh 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 đợc 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 tịnh tiến. Kỹ năng - Xác định 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 bị: 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 lu ý trong SGV. b) Phiếu học tập: P1. Chọn phơng 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 đĩa tròn có momen quán tính I đang quay quanh một trục cố định có tốc độ góc 0 . Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Nếu tốc độ góc của đĩa giảm đi hai lần thì động năng quay và momen động lợng của đĩa đối với trục quay tăng hay giảm thế nào? Momen động lợng 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 đĩa tròn có cùng momen quán tính đối với cùng một trục quay đi qua tâm của các đĩa. Lúc đầu đĩa 2 (ở bên trên) đứng yên, đĩa 1 quay với tốc độ góc không. Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó cho hai đĩa dính vào nhau, hệ quay với tốc độ góc . Động năng của hệ hai đĩa 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 A = B . tỉ số momen quan tính A B I I đối với trục quay đi qua tâm A và B nhận giá trị nào sau đây? A. 3. B. 9. C. 6. D. 1. P6. Xét một vật rắn đang quay quanh một trục cố định với vận tốc góc . 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 10 [...]... 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 định là 12kgm 2 quay đều với tốc độ 30vòng/phút Động năng của bánh xe là A Eđ = 360,0J; B Eđ = 236,8J; C Eđ = 180,0J; D Eđ = 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 2kgm2 Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng... dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm2 Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì tốc độ góc mà bánh xe đạt đợc sau 10s là A = 120 rad/s; B = 150 rad/s; C = 175 rad/s; D = 180 rad/s P4 Trên mặt phẳng nghiêng góc so với phơng ngang, thả vật 1 hình trụ khối lợng m bán kính R lăn không trợt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống chân mặt phẳng nghiêng Vật 2 khối lợng... góc của bánh xe là A = 15 rad/s2; B = 18 rad/s2; C = 20 rad/s2; D = 23 rad/s2 P9 Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm2 Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì tốc độ góc mà bánh xe đạt đợc sau 10s là A = 120 rad/s; B = 150 rad/s; C = 175 rad/s; D = 180 rad/s P10 Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe... tra Ghi đề kiểm tra Hoạt động của giáo viên - GV ghi đề kiểm tra Bài 1 Một mômen lực có độ lớn 30Nm tác dụng vào một bánh xe có mômen quán tính đối với trục bánh xe là 2kgm2 Nếu bánh xe quay nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ thì tốc độ góc mà bánh xe đạt đợc sau 10s là bao nhiêu? Bài 2 Trên mặt phẳng nghiêng góc so với phơng ngang, thả vật 1 hình trụ khối lợng m bán kính R lăn không trợt từ đỉnh mặt... thời điểm t = 2s là 12 Nguyễn Viết Bằng GV Trờng THPT Đặng Thúc Hứa A 16 m/s2; B 32 m/s2; C 64 m/s2; D 128 m/s2 P6 Một bánh xe có đờng kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s 2, t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay Vận tốc dài của một điểm P trên vành bánh xe ở thời điểm t = 2s là A 16 m/s; B 18 m/s; C 20 m/s; D 24 m/s c) Đáp án phiếu học tập: 1(1,5rad/s; -0,5rad/s; 10kg.m2; 1125 J); 2(-0,1N.m);... giải: t2 + Xác định hệ vật có những vật nào? b Momen quán tính: + Từng vật có lực nào tác dụng, monem lực nào M M1 + M ms 20 15 tác dụng? I= = = = 10 kgm 2 + Viết phơng trình động lực học cho từng vật 1 1 1,5 + Giải các phơng trình trên ta tìm đợc đại lợng 1 2 cha biết c Động năng quay: Wd = I1 = 1 ,125 J II) Bài tập: 2 1 Bài tập 1: 2 Bài 2: (tơng tự ghi nh bài 1) a Gia tốc của bánh xe: 3 Bài 3: (nh... 1 ngừng tác dụng, bánh xe quay chậm dần và dừng hẳn sau 30s Cho biết momen lực ma sát có giá trị không đổi trong suốt thời gian bánh xe quay và bằng 0,25M1 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 đĩa tròn đồng chất khối lợng m = 1kg, bán kính R = 20cm đang... giải: t2 + Xác định hệ vật có những vật nào? b Momen quán tính: + Từng vật có lực nào tác dụng, monem lực nào M M1 + M ms 20 15 tác dụng? I= = = = 10 kgm 2 + Viết phơng trình động lực học cho từng vật 1 1 1,5 + Giải các phơng trình trên ta tìm đợc đại lợng 1 2 cha biết c Động năng quay: Wd = I1 = 1 ,125 J II) Bài tập: 2 1 Bài tập 1: 2 Bài 2: (tơng tự ghi nh bài 1) a Gia tốc của bánh xe: 3 Bài 3: (nh... vật c) Tính lực căng của dây ở hai bên ròng rọc P4 Một bánh xe có đờng 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 đờng kính 4m quay với gia tốc góc không đổi 4 rad/s 2, t0 = 0 là lúc bánh xe bắt đầu quay Gia tốc hớng tâm của một điểm P trên vành bánh... hình lớp - Tình hình học sinh - Trả lời câu hỏi của thày - Yêu cầu: trả lời về cách tìm phơng trình dao động của vật - Nhận xét bạn - Kiểm tra miệng, 1 đến 2 em Hoạt động 2 ( phút): Phần 2: Con lắc vật lí Hệ dao động * Nắm đợc cấu tạo, phơng trình chuyển động con lắc vật lí Hệ dao động Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Đọc SGK + Con lắc vật lí: - Thảo luận - Đọc SGK phần con lắc vật . vật rắn. - Phân biệt momen lực và momen quán tính. B. Chuẩn bị: 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. số hình vẽ, tranh ánh minh hoạ chuyển động quay của vật rắn )động cơ, bánh đà ) - Những điều lu ý trong SGV. b) Phiếu học tập: P1. Chọn phơng án Đúng. Một bánh đà có momen quán tính 2,5kg.m 2 . 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 đợc sau 10s là A. = 120 rad/s; B. =