Đang tải... (xem toàn văn)
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015
GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 Ngày soạn: ………… Tuần: 1 (Từ ngày … đến ngày …) Ký duyệt của tổ trưởng: Ngày giảng: Chương I. ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN Tiết 1 Bài 1. CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH. I.Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Hiểu được các khái niệm: tọa độ góc, tốc độ góc, gia tốc góc. - Viết được các phương trình của chuyển động quay biến đổi đều. - Nắm vững công thức liên hệ giữa tốc độ góc, tốc độ dài, gia tốc góc, gia tốc dài của một điểm trên vật rắn. 2) Kĩ năng: - Biết vận dụng các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều để lập các phương trình động học của chuyển động quay. - Giải được các bài toán áp dụng nội dung bài học. II.PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Chuẩn bị: 1) GV: - Vẽ trước hình vẽ của SGK. - Một mô hình vật rắn quay quanh một trục cố định. 2) HS: - Có đủ SGK. - Ôn tập phần: Động học chất điểm lớp 10 . III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp(3 phút): Lớp Ngày dạy Sĩ số 12A 1 12A 2 12A 5 2.Bài mới. Hoạt động 1: (5’) TÌNH HUỐNG HỌC TẬP. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nêu hai câu hỏi gợi ý, xây dựng nội dung cần thực hiện của bài. H 1 . Có thể khảo sát chuyển động tịnh tiến của một vật thế nào? Vì sao? Cho HS quan sát mô hình một vật rắn quay quanh một trục cố định. Thảo luận, trả lời nội dung câu hỏi: + Chỉ cần khảo sát chuyển động tịnh tiến của một điểm bất kì trên vật. Vì khi vật chuyển động tịnh tiến, mọi điểm trên vật có quỹ đạo giống hệt nhau. + Trao đổi và trả lời: 1 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 H 2 . Khảo sát chuyển động quay của vật rắn bằng cách nào? Giới thiệu nội dung cần tìm hiểu. - Xác định các đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay. - Qui luật của chuyển động và liên hệ giữa các đại lượng đặc trưng cho chuyển động. Hoạt động 2. (10’) TÌM HIỂU KHÁI NIỆM TỌA ĐỘ GÓC. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung bài học Sau khi cho HS xem mô hình vật rắn quay quanh một trục, nêu và phân tích khi HS trả lời bằng câu hỏi gợi ý: H 1 (hình 1.1) Khi vật quay quanh trục Az thì các điểm M, N trên vật sẽ chuyển động thế nào? H 2 Trong cùng một khoảng thời gian, góc quay của các điểm M, N khác nhau trên vật có giá trị thế nào? H 3 Khi quay, vị trí của vật có thể xác định bằng đại lượng nào? Giảng nội dung: Khái niệm tọa độ góc ϕ với điều kiện phải chọn một chiều dương và một mp mốc (P o ), một mp(P) gắn liền với vật chuyển động quay. H 4 Khi vật rắn quay quanh trục, vật rắn thế nào? Sự biến thiên của góc ϕ theo thời gian cho ta biết gì về chuyển động quay của vật? → giới thiệu tọa độ góc ϕ. + Quan sát thêm hình (1.1)-SGK. Trả lời câu hỏi. -Nội dung trả lời phải trùng với nội dung SGK trình bày. -Phải phát hiện 2 đặc điểm của chuyển động. + Tìm hiểu vị trí góc ϕ giữa hai mp(P o ) cố định và mp(P) di động. -Thảo luận, tìm hiểu được: + ϕ thay đổi theo thời gian khi vật quay. + Dùng góc ϕ để xác định vị trí của vật vào một thời điểm bất kì. 1) Tọa độ góc: Chuyển động quay quanh một trục bất kì cố định của một vật rắn có hai đặc điểm: -Mỗi điểm trên vật vạch nên một đường tròn nằm trong mp vuông góc với trục quay, tâm trên trục quay bán kính bằng khoảng cách từ điểm đó đến trục quay. -Mọi điểm trên vật đều quay được cùng một góc trong cùng một khoảng thời gian. -Vị trí của vật tại mỗi thời điểm được xác định bằng góc ϕ tạo bởi một mp động (P) và mp(P o ) cố định. -Sự biến thiên của góc ϕ theo thời gian cho ta biết qui luật chuyển động quay của vật. Hoạt động 3. (10’) Tìm hiểu khái niệm TỐC ĐỘ GÓC. Câu hỏi gợi ý: H 1 Để đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm của chuyển động tính tiến, ta dùng khái niệm gì? Mức độ nhanh, chậm của chuyển động quay dùng khái niệm gì đặc trưng? H 2 Thế nào là tốc độ góc trung bình? Tốc độ góc tức thời? -Hướng dẫn HS xây dựng từ tốc độ trung bình, tức thời -Thảo luận nhóm. +Với chuyển động tịnh tiến: dùng tốc độ dài ↔ tọa độ dài x. → Chuyển động quay có vị trí xác định bằng tọa độ góc. → Dùng tốc độ góc để đặc trưng. -Xây dựng ω tb ; ω tt theo SGK. -Phát biểu định nghĩa: SGK. +Thảo luận nhóm, trả lời câu 2) Tốc độ góc: Đại lượng đặc trưng cho độ quay nhanh, chậm của vật rắn. Thời điểm t ↔ góc ϕ. Thời điểm t + ∆t ↔ ϕ + ∆ϕ a) Tốc độ góc trung bình: tb t ϕ ω ∆ = ∆ b) Tốc độ góc tức thời: 2 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 của chuyển động thẳng. -Nêu câu hỏi C 2 SGK. H 3 Hãy so sánh tốc độ góc của các điểm A, B … trên vật cách trục quay khoảng r 1 , r 2 … (câu hỏi này nêu sau khi HS trả lời câu hỏi C 2 SGK) hỏi C2. -Tìm góc quay ứng với 450 vòng: ∆ϕ = 2π.450 -Tìm thời gian quay 450 vòng: ∆t = 1’ = 60” -Tìm 47 /rad s t ϕ ω π ∆ = = ∆ -Xác định ω A = ω B = … Vì ∆ϕ A = ∆ϕ B = … ∆t A = ∆t B = … 0 lim t d t dt ϕ ϕ ω ∆ → ∆ = = ∆ c) Định nghĩa tốc độ góc tức thời: SGK. Hoạt động 4. (15’) Tìm hiểu KHÁI NIỆM GIA TỐC GÓC. -Câu hỏi gợi ý: H 1 Khi vật rắn quay không đều, tốc độ góc thay đổi. Để đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của tốc độ góc, ta đưa ra khái niệm gì? H 2 Thế nào là gia tốc góc trung bình? Gia tốc góc tức thời? Có phải dấu của gia tốc góc cho ta biết vật rắn quay nhanh dần hay chậm dần không? -Nêu câu hỏi C 3 (SGK) -Trả lời câu hỏi gợi ý: +Cơ sở gia tốc a tb , a tt của chuyển động thẳng → gia tốc góc trung bình, gia tốc góc tức thời. -Thảo luận nhóm, trả lời C 3 . Phân tích: ω o = 0. Sau ∆t = 2s: ω = 10rad/s Tìm 2 0 5 / tb rad s t ω ω γ − = = ∆ 3) Gia tốc góc: +Thời điểm t, vận tốc gócω o +Thời điểm t + ∆ϕ…ω o +∆ω a) Gia tốc góc trung bình: tb t ω γ ∆ = ∆ b) Gia tốc góc tức thời: 0 lim t d t dt ω ω γ ∆ → ∆ = = ∆ -Đơn vị: rad/s 2 -Định nghĩa: SGK. Hoạt động 5. (5’) Củng cố: GV nêu câu hỏi để HS vận dụng nội dung bài học: H 1 . Vị trí của một vật rắn quay quanh một trục cố định xác định bằng đại lượng nào? H 2 . Phát biểu định nghĩa và viết biểu thức: - Tốc độ góc trung bình, tốc độ góc tức thời. - Gia tốc góc trung bình, gia tốc góc tức thời. H 3 . Nêu sự tương ứng giữa các đại lượng góc trong chuyển động quay và các đại lượng dài trong chuyển động thẳng. V. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn: Tuần: (Từ ngày đến ngày ) Ký duyệt của tổ trưởng: Ngày giảng: 3 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 Tiết 2. Bài 1. CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH. I.Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Hiểu được các khái niệm: tọa độ góc, tốc độ góc, gia tốc góc. - Viết được các phương trình của chuyển động quay biến đổi đều. - Nắm vững công thức liên hệ giữa tốc độ góc, tốc độ dài, gia tốc góc, gia tốc dài của một điểm trên vật rắn. 2) Kĩ năng: - Biết vận dụng các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều để lập các phương trình động học của chuyển động quay. - Giải được các bài toán áp dụng nội dung bài học. II.PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Chuẩn bị: 1) GV: - Vẽ trước hình vẽ của SGK. - Một mô hình vật rắn quay quanh một trục cố định. 2) HS: - Có đủ SGK. - Ôn tập phần: Động học chất điểm lớp 10 . III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp(3 phút): Lớp Ngày dạy Sĩ số 12A 1 12A 2 12A 5 2.Kiểm tra bài cũ Định nghĩa và viết các công thức về vận tốc góc, gia tốc góc? 3.Bài mới. .Hoạt động 1. (15’) Thông tin về: PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA CHUYỂN ĐỘNG QUAY. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung -Hướng dẫn HS tìm hiểu sự tương ứng giữa các đại lượng góc trong chuyển động quay và đại lượng dài trong chuyển động thẳng thông qua bảng 1.1-SGK. -Nêu câu hỏi gợi ý: H 1 Xét hai dạng chuyển động quay của vật rắn có: -Tìm hiểu nội dung của bảng 1.1 Thảo luận nhóm. -Trả lời câu hỏi H 1 : + ω không đổi: vật chuyển động quay đều. + γ không đổi: chuyển động quay không đều, quay biến 4) Các phương trình động học của chuyển động quay: Hai trường hợp: 1.Chuyển động quay đều: (ω = hằng số) + Chọn t = 0 lúc mp(P) lệch mp(P o ) góc ϕ o . ϕ o : tọa độ góc lúc t = 0. + Tọa độ góc vào thời điểm t: ϕ = ϕ o 4 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 -Tốc độ góc không đổi. -Gia tốc góc không đổi. Nêu tính chất của hai loại chuyển động trên. H 2 Trong hai trường hợp của chuyển động thẳng đều, thẳng biến đổi đều, các pt có dạng thế nào? Hãy suy ra các pt chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định. H 3 So sánh dấu của γ trong hai trường hợp: -Quay nhanh dần. -Quay chậm dần. *Cần lưu ý: xét dấu của ω và γ mới xác định tính chất của chuyển động. đổi đều. -Thảo luận nhóm, nhớ lại: +Thẳng đều: v = hs. x = x o + vt +Thẳng biến đổi đều: a = hs. v = v o + at 2 0 0 2 2 0 2 2 at x x v t v v as = + + − = → Các phương trình cho chuyển động quay. -Trả lời H 3 . + ωt 2.Chuyển động quay biến đổi đều: γ = hằng số. ( ) 0 2 0 2 2 0 0 2 2 t t t ω ω γ γ ϕ ϕ ω ω ω γ ϕ ϕ = + = + + − = − + ω và γ cùng dấu: ω.γ > 0: quay nhanh dần. + ω và γ trái dấu: ω.γ < 0: quay chậm dần. Hoạt động 2. (20’) Thông tin về: VẬN TỐC VÀ GIA TỐC CỦA ĐIỂM TRÊN VẬT QUAY Nêu câu hỏi gợi ý: H 1 Nhắc lại công thức liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ dài của một điểm chuyển động trên quỹ đạo tròn bán kính r. H 2 Khi vật rắn quay đều, mỗi điểm trên vật chuyển động với vận tốc, gia tốc có hướng và độ lớn thế nào? H 3 Khi vật rắn quay không đều, vectơ a r của các điểm trên vật có hướng thế nào? H 4 Khi vectơ gia tốc a r của điểm trên vật tạo với bán kính một góc α, tìm độ lớn vectơ a r thế nào? -Hướng dẫn HS phân tích hình 1.6. H 5 Tổng hợp hai thành phần của -Trả lời câu hỏi gợi ý. -Từ chuyển động tròn đều, HS nhắc lại các công thức : 2 2 n v r v a r r ω ω = = = -Thảo luận nhóm. Vẽ các vectơ o v uur và v r ở hai thời điểm t o , t bất kì → a r hướng vào bề lõm quỹ đạo. -Phân tích hình 1.6. -Thảo luận nhóm, suy tìm kết quả. 1) Tốc độ dài của một điểm chuyển động trên quỹ đạo tròn: v = ωr. 2) Vật quay đều. v r của mỗi điểm chỉ thay đổi hướng, độ lớn không đổi. Mỗi điểm của vật có gia tốc hướng tâm: 2 2 n v a r r ω = = 3.Vật rắn quay không đều: mỗi điểm chuyển động tròn không đều. a r : hướng vào bề lõm quỹ đạo tạo với bán kính góc α. +Phân tích n t a a a= + r uur ur . n a v⊥ uur r : đặc trưng sự thay đổi về hướng của v r : gia tốc p tuyến. 2 2 n v a r r ω = = . t a ur có phương của v r : đặc trưng cho sự thay đổi về độ lớn 5 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 a r , ta được a r có độ lớn và hướng xác định thế nào? của v r : gia tốc tiếp tuyến. ( ) ' ' ' t a v r r ω ω = = = Hay t a r γ = . Độ lớn gia tốc a: 2 2 n t a a a= + . Hướng của a r : tạo một góc α với bán kính: 2 tan t n a a γ α ω = = Hoạt động 3. (10’) Củng cố - Dặn dò: 1) Cho HS tự giải bài tập trắc nghiệm số 2 SGK trang 9. 2) Gọi 2 HS lên bảng giải dồng thời hai bài toán: Bài 1. Một cánh quạt dài 20cm. Tốc độ dài của một điểm ở vành cánh quạt bằng 15m/s, nó quay với tốc độ góc bao nhiêu? Bài 2. Một cánh quạt quay với tốc độ góc không đổi bằng 94rad/s. Tốc độ dài của một điểm ở vành cánh quạt bằng 18,8m/s. Cánh quạt có chiều dài bao nhiêu? 3) Chuẩn bị: - Giải bài tập 5, 6, 7, 8 SGK. - Xem lại bài Momen lực SGK lớp 10. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn: Tuần: (Từ ngày đến ngày ) Ký duyệt của tổ trưởng: Ngày giảng: Tiết 3. 6 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 Bài 2. PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH I. Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Viết được công thức tính momen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay và nêu được ý nghĩa của đại lượng này. - Hiểu được cách xây dựng phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định và viết được phương trình M = I.γ 2) Kĩ năng: - Vận dụng kiến thức về momen quán tính để giải một số hiện tượng vật lí liên quan đến chuyển động quay của vật rắn. - Giải tốt các bài toán cơ bản về chuyển động quay của vật rắn. II.PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC . II. Chuẩn bị: 1) Giáo viên: Dùng các VD trong thực tế thông qua các hình vẽ, tranh ảnh minh họa về chuyển động quay của vật rắn để khai thác kiến thức có liên quan đến bài học. 2) Học sinh: Ôn tập kiến thức vật lí lớp 10: momen lực, khối lượng, phương trình động lực học của chất điểm. III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp(3 phút): Lớp Ngày dạy Sĩ số 12A 1 12A 2 12A 5 2.Kiểm tra bài cũ Hoạt động 1. GV nêu nội dung kiểm tra: H 1 . Viết các pt của chuyển động quay biến đổi đều của vật rắn quanh một trục cố định. Áp dụng: Giải bài tập số 5, SGK trang 9. H 2 . Viết pt động lực học của chất điểm. Nêu ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình. HS trả lời và giải bài toán trên bảng. Cả lớp theo dõi và nhận xét. 3.Bài mới Hoạt động 2. (25’) Tìm hiểu Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung 7 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 - Nêu vấn đề: Trong chuyển động của chất điểm, gia tốc của chất điểm và lực tác dụng có mối liên hệ được diễn tả bằng định luật II N F a m = ur r . Trong chuyển động quay của vật rắn, giữa gia tốc góc và momen lực có mối liện hệ thế nào? - Nêu các câu hỏi gợi ý để HS phát hiện vấn đề. H 1 Tác dụng lực lên vật rắn để vật quay quanh một trục cố định, ta có thể thay đổi các yếu tố nào để vật quay càng mạnh? GV hướng dẫn HS trả lời câu hỏi C 1 (bằng nội dung câu hỏi H 1 ) - Cho HS xem mô hình theo hình 2.1. Giới thiệu chi tiết và cho quả cầu quay để HS quan sát. Nêu câu hỏi gợi ý: H 2 . Vì sao không quan tâm đến lực pháp tuyến n F uur trong chuyển động của quả cầu? - Hướng dẫn HS lập luận, xây dựng hệ thức: i i M M= ∑ -Phân tích tìm hiểu lại nội dung phương trình: F a m = ur r - Thảo luận nhóm, trả lời H 1 : Để vật quay càng mạnh: + Tăng dần độ lớn của lực. + Thay đổi sao cho phương của lực không qua trục quay và có giá càng xa trục quay. - Khảo sát chuyển động quay của vật trên mp ngang theo hình 2.1. Trả lời câu hỏi H 2 . + Thành phần pháp tuyến n F uur làm vật chuyển động trên đường tròn nhưng không làm thay đổi tốc độ góc. t F uur thành phần này gây nên gia tốc tiếp tuyến, tức là có biến đổi tốc độ góc. - Thảo luận nhóm, xây dựng phương trình (2.6) 1) Momen lực đối với một trục quay. M = F.d D: tay đòn của lực. M (N.m) M > 0: nếu có tác dụng làm vật quay theo chiều (+). M < 0:… ngược lại. 2) Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực: M : tổng các momen lực tác dụng lên toàn bộ vật rắn. (ngoại lực) ( ) 2 i i i i i M M m r γ = = ∑ ∑ Lưu ý: M của các nội lực bằng không. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Ngày soạn: Tuần: (Từ ngày đến ngày ) 8 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 Ký duyệt của tổ trưởng: Ngày giảng: Tiết 4. Bài 2. PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH I. Mục tiêu: 1) Kiến thức: - Viết được công thức tính momen quán tính của một vật rắn đối với một trục quay và nêu được ý nghĩa của đại lượng này. - Hiểu được cách xây dựng phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định và viết được phương trình M = I.γ 2) Kĩ năng: - Vận dụng kiến thức về momen quán tính để giải một số hiện tượng vật lí liên quan đến chuyển động quay của vật rắn. - Giải tốt các bài toán cơ bản về chuyển động quay của vật rắn. II.PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC . Chuẩn bị: 1) Giáo viên: Dùng các VD trong thực tế thông qua các hình vẽ, tranh ảnh minh họa về chuyển động quay của vật rắn để khai thác kiến thức có liên quan đến bài học. 2) Học sinh: Ôn tập kiến thức vật lí lớp 10: momen lực, khối lượng, phương trình động lực học của chất điểm. III.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp(3 phút): Lớp Ngày dạy Sĩ số 12A 1 12A 2 12A 5 2.Kiểm tra bài cũ Hoạt động 1. GV nêu nội dung kiểm tra: H 1 . Viết các pt của chuyển động quay biến đổi đều của vật rắn quanh một trục cố định. Áp dụng: Giải bài tập số 5, SGK trang 9. H 2 . Viết pt động lực học của chất điểm. Nêu ý nghĩa của các đại lượng trong phương trình. HS trả lời và giải bài toán trên bảng. Cả lớp theo dõi và nhận xét. 3.Bài mới Hoạt động 3. (30’) Tìm hiểu: - Momen quán tính. - Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục. - Nêu câu hỏi gợi ý: H 1 . Phương trình: -Thảo luận nhóm, tìm hiểu ý nghĩa vật lí đại lượng 1) Momen quán tính: a) Định nghĩa: SGK 9 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 ( ) 2 i i i i i M M m r γ = = ∑ ∑ Rút ra nhận xét gì về ý nghĩa vật lí của đại lượng 2 i i i m r ∑ ? H 2 . Đại lượng dùng đặc trưng cho vật rắn về phương diện gì? -Nêu vài VD để HS hiểu tính i của vật đối với chuyển động quay quanh một trục, từ đó giới thiệu 2 i i i I m r= ∑ : momen quán tính của vật quay. H 3 . Nhận xét gì về độ lớn của momen quán tính của một vật rắn? Nêu đơn vị của momen quán tính. -Giới thiệu công thức tính I của một số vật đồng chất đối với trục đối xứng. (trục qua khối tâm G) H 4 . Với khái niệm momen quán tính hãy viết lại dạng khác của phương trình: ( ) 2 i i i M m r γ = ∑ Nhận xét: -Giới thiệu pt: M = I.γ 2 i i i m r ∑ . Trả lời câu hỏi H1, H2. +Có ý nghĩa tương tự khối lượng m trong phương trình F = ma. +Đặc trưng cho mức quán tính của vật quay. -Tiếp nhận khái niệm mo- men quán tính 2 i i i I m r= ∑ -Thảo luận, trả lời H 3 . Dự kiến HS không phát hiện được, GV trình bày. +Độ lớn I phụ thuộc khối lượng của vật rắn; sự phân bố khối lượng gần hay xa trục quay. -Thảo luận nhóm: +Viết pt: M = I.γ +Nhận xét: giống dạng pt: F = ma. b) Biểu thức: 2 i i i I m r= ∑ c) Công thức tính momen quán tính của một số vật đồng chất đối với trục đối xứng (trục qua khối tâm vật) + Thanh có tiết diện nhỏ, độ dài l: 2 1 12 I ml= + Vành tròn, bán kính R: I = mR 2 . + Đĩa tròn mỏng: 2 1 2 I mR= + Khối cầu đặc: 2 2 5 I mR= + Chất điểm cách trục quay r I = mr 2 . 2)Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định: .M I γ = Hoạt động 4. (10’) Vận dụng, củng cố - Hướng dẫn về nhà. *GV giới thiệu bài toán VD. Nêu câu hỏi gợi ý: H 1 . Hình trụ và thùng nước chuyển động thế nào? Viết pt chuyển động. H 2 . Gia tốc tịnh tiến của thùng và gia tốc chuyển động quay của hình trụ liên hệ thế nào? -GV hướng dẫn HS cách vận dụng phương pháp động lực học, các công thức và phương trình động lực học của chuyển động quay để giải các bài toán. Lưu ý cách vận dụng tốt các pt và cách giải để tìm kết quả. *Yêu cầu chuẩn bị ở nhà: -Đọc nội dung bài toán. Thảo luận nhóm, phân tích chuyển động của hình trụ và thùng nước. -Trả lời câu hỏi gợi ý. + Thùng nước chuyển động tính tiến. + Hình trụ chuyển động quay quanh một trục cố định. -Các phương trình: mg – T = ma. (1) M = T.R = I γ (2) a R γ = (3) 10 [...]... cố định thì mọi điểm của vật rắn có cùng góc quay B) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn có cùng chiều quay 21 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 C) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn đều chuyển động trên quỹ đạo tròn D) Trong chuyển động của vật rắn quanh một trục cố định thì mọi điểm của vật rắn đều chuyển động trong... động của GV Hoạt động của HS Nội dung 13 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 -Hướng dẫn HS lập pt động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định theo momen quán tính và tốc độ góc của vật rắn bằng các câu hỏi gợi ý: H1 Viết pt động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định Biến đổi theo tốc độ góc ω vật đạt được H2 Nhận xét gì về ý nghĩa của đại lượng vật lí L = Iω ? -Viết pt: dv d (mv) dp... bao nhiêu? 3) Vật qua vị trí x = 1,25cm vào thời điểm nào? Phân biệt thời điểm vật đi qua theo chiều dương, chiều âm? 4) Tìm thời gian vật dao động giữa hai vị trí x1 = -1,25cm và x2 = 2,5cm 5) Tìm tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động và năng lượng của dao động Hoạt động của GV Hoạt động của HS Cách giải bài toán 34 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 -Hướng dẫn giải bài toán 1)Tìm A,... chuyển động của vật H2 Vị trí cân bằng của con lắc nặng nếu được đưa ra khỏi Nội dung I Dao động của con lắc đơn 1)Con lắc đơn -Hệ gồm vật nặng có kích thước nhỏ, khối lượng m, treo ở đầu sợi dây không dãn có độ dài l, khối lượng không đáng kể 30 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 đơn là vị trí nào? Vật nặng VTCB chuyển động thế nào? u r -Vẽ hình 7.2, chỉ rõ hai lực P u r và R tác dụng lên vật ở vị trí... động quay của vật rắn quanh một trục cố định? 3.Bài mới Bài tập Câu 1: Một cánh quạt dài 20 cm, quay với tốc độ góc không đổi ω = 94 rad/s Tốc độ dài của một điểm ở vành cánh quạt bằng: A 37,6 m/s B 37,5 m/s C 18,8 m/s D 47 m/s Câu 2: Hai học sinh A và B đứng trên chiếc đu quay tròn, A ngoài rìa, B ở cách tâm một nửa bán kính Phát biểu nào sau đây là đúng: 11 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 γ C ω... nhất định nếu momen động lượng của vật tăng 4 lần thì momen quán tính của nó cũng tăng 4 lần D) Momen động lượng của vật bằng không khi hợp lực tác dụng lên vật bằng không 22 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 Câu 12 Coi Trái đất là một quả cầu đồng tính có khối lượng M = 6.10 24kg, bán kính R = 6400 km Momen động lượng của Trái đất trong sự quay quanh trục của nó là: A) 5,18.1030kgm2/s B) 5,83.1031... được các bài toán đơn giản về động năng của vật rắn trong chuyển động quay - Vận dụng giải thích một số hiện tượng trong thực tế, biết các ứng dụng của động năng quay trong kĩ thuật II.PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Chuẩn bị: 15 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 1) Giáo viên: - Dùng các ví dụ, tư liệu, các ví dụ trong thực tế thông qua tranh vẽ, mô hình về chuyển động quay của vật rắn để khai... 12A1 12A2 12A5 Sĩ số 32 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 2.Kiểm tra bài cũ Viết phương trình con lắc đơn và nêu ý nghĩa từng đại lượng trong đó? 3.Bài mới Hoạt động 1 (15’) Lập phương trình ĐLH của CLVL Yêu cầu HS quan sát hình vẽ -Quan sát hình vẽ, phát biểu 1)Con lắc vật lí: 7.3 Nêu câu hỏi gợi ý: định nghĩa CLVL a)Định nghĩa: Con lắc vật lí là H1 Con lắc vật lí là gì? một vật rắn quay được quanh... tính toán TA, TB γ ⇒ TB = TA − I R Thay số: TB = 6,03 N Vì TA = TB: ròng rọc có khối lượng đáng kể d) Nếu không có ma sát: -Dự đoán (m của ròng rọc đáng TB = ma 20 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 H6 Viết pt ĐLH cho vật B kể) trường hợp không có ma sát -HS viết pt ĐLH cho vật B Nhận xét TB = ma TB > ma Nêu nhận xét -Hướng dẫn tính Fms → hệ số ma sát Vì TB > ma Có ma sát Ta có TB – Fms = ma → Fms =... số 12A1 12A2 12A5 2.Kiểm tra bài cũ Hoạt động 1 (10ph) Ôn tập kiến thức cần vận dụng: GV giới thiệu cho HS bảng tổng hợp kiến thức, sự tương ứng giữa các đại lượng của chuyển động quay và chuyển động thẳng HS phân tích, tổng hợp và ghi nhớ kiến thức trong bảng tổng kết chương I 3.Bài mới Hoạt động 2 (30 ph) Giải bài tập Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung 18 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 . vật. Vì khi vật chuyển động tịnh tiến, mọi điểm trên vật có quỹ đạo giống hệt nhau. + Trao đổi và trả lời: 1 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 H 2 . Khảo sát chuyển động quay của vật rắn bằng. tìm hiểu ý nghĩa vật lí đại lượng 1) Momen quán tính: a) Định nghĩa: SGK 9 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 ( ) 2 i i i i i M M m r γ = = ∑ ∑ Rút ra nhận xét gì về ý nghĩa vật lí của đại lượng. động của HS Nội dung 13 GIÁO ÁN VẬT LÝ 12 NÂNG CAO NĂM 2015 -Hướng dẫn HS lập pt động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định theo momen quán tính và tốc độ góc của vật rắn bằng các câu