Slide bài giảng vật lí 10 cánh diều bài 1: Chuyển động tròn

Tóm lược nội dung

BÀI 1. CHUYỂN ĐỘNG TRÒN

KHỞI ĐỘNG

- GV tổ chức cho HS thảo luận câu hỏi mở đầu bài học: Theo em, cái gì làm một vật chuyển động tròn? Sự hiểu biết về chuyển động tròn giữ vai trò quan trọng như thể nào trong cuộc sống, khoa học và kĩ thuật?

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• Mô tả chuyển động tròn.
• Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm.

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. Mô tả chuyển động tròn.

- Một vật chuyển động tròn khi nào?

- Em hãy cho ví dụ về chuyển động tròn?

- Nêu khái niệm độ dịch chuyển góc?

- Nêu khái niệm tốc độ góc? 

- Tốc độ góc được xác định như thế nào?

- Tốc độ của chuyển động tròn được xác định như thế nào?

Nội dung ghi nhớ:

- Một vật thực hiện chuyển động tròn khi nó di chuyển trên một đường tròn.

- Ví dụ: Chuyển động quay của bánh xe đạp khi đạp, Chuyển động của một điểm trên cánh quạt khi quạt hoạt động.

- Một vật chuyển động trên đường tròn bán kính r, trong thời gian t vật đi được quãng đường s. Góc  ứng với cung tròn s mà vật đã đi được kể từ vị trí ban đầu  gọi là độ dịch chuyển góc.

- Độ dịch chuyển góc = Độ dài cung Bán kính

Hay θ=sr (1)

- Đơn vị của độ dịch chuyển góc là rađian (rad). 

- Tốc độ góc là đại lượng xác định bởi độ dịch chuyển góc trong một đơn vị thời gian. 

- Công thức:

Tốc độ góc = độ dịch chuyển gócthời gian

Hay ω=t (2)

- Nếu r là bán kính của đường tròn, và T là thời gian vật đi hết 1 vòng thì độ dài đường tròn bằng 2πr và tốc độ của chuyển động tròn đều là:

v =2πrT (3)

2. Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm.

- Vận tốc của chuyển động tròn thay đổi như thế nào?

- Phát biểu khái niệm lực hướng tâm?

- Gia tốc hướng tâm là gì? Công thức tính gia tốc hướng tâm? 

Nội dung ghi nhớ:

- Vận tốc của chuyển động tròn đều có:

+ Độ lớn không đổi.

+ Hướng thay đổi liên tục. 

- Lực tác dụng lên vật luôn hướng vào tâm quỹ đạo tròn nên được gọi là lực hướng tâm.

- Gia tốc có hướng vào tâm của quỹ đạo tròn được gọi là gia tốc hướng tâm. 

- Công thức tính gia tốc hướng tâm: 

a = v2r (5)

Kết hợp với (4), ta được:  a=r.2 (6)

Trong đó:

v: Tốc độ 

r: Bán kính quỹ đạo.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Chọn ý sai. Chuyển động tròn đều có

A. gia tốc luôn hướng vào tâm quỹ đạo.

B. tốc độ góc không đổi theo thời gian.

C. quỹ đạo chuyển động là đường tròn.

D. vectơ gia tốc luôn không đổi.

Câu 2: Chuyển động của vật nào dưới đây được coi là chuyển động tròn đều?

A. Chuyển động quay của bánh xe ô tô khi đang hãm phanh.

B. Chuyển động quay của đầu kim phút trên mặt đồng hồ chạy đúng giờ.

C. Chuyển động quay của cánh quạt của chiếc chong chóng.

D. Chuyển động quay của cánh quạt khi vừa tắt điện.

Câu 3: Một bánh xe đang quay đều, mỗi phút nó quay được 3000 vòng. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về chuyển động của bánh xe?

A. Độ dịch chuyển góc của một điểm bất kì trên bánh xe (trừ những điểm thuộc trục quay) trong khoảng thời gian 0,01 giây bằng π radian.

B. Những điểm cách trục quay 10,0 cm thì có tốc độ 10π m/s.

C. Hai điểm bất kì trên bánh xe nếu cách nhau 20,0 cm thì có tốc độ hơn kém nhau một lượng 20π m/s.

D. Những điểm càng xa trục quay thì gia tốc hướng tâm càng lớn.

Câu 4: Chọn phát biểu sai.

A. Lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng là lực hướng tâm.

B. Lực hướng tâm tác dụng lên một vật chuyển động tròn đều có độ lớn tỉ lệ với bình phương tốc độ dài của vật.

C. Khi một vật chuyển động tròn đều, hợp lực của các lực tác dụng lên vật là lực hướng tâm.

D. Gia tốc hướng tâm tỉ lệ nghịch với khối lượng vật chuyển động tròn đều.

Câu 5: Một vật chuyển động tròn đều trên quỹ đạo có bán kính xác định. Khi tốc độ dài của vật tăng lên hai lần thì

A. tốc độ góc của vật giảm đi 2 lần.

B. tốc độ góc của vật tăng lên 4 lần.

C. gia tốc của vật tăng lên 4 lần.

D. gia tốc của vật không đổi.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Một chất điểm chuyển động tròn đều với bán kính R, tốc độ dài là v, tốc độ góc là ω. Em hãy xác định biểu thức tính gia tốc hướng tâm?

Câu 2: Lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều bán kính r, có đặc điểm gì?