BÀI GIẢNG VẬT LÝ LỚP 10 NC_ NĂM HỌC 2011-2012
Tiết 10 ,11_ Bài 8,9_ Lớp 10 NC
CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU
GIÁO VIÊN: TRẦN VIẾT THẮNG
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN
A.MỤC TIÊU
Hiểu rằng trong chuyển động tròn cũng như chuyển động cong,vectơ vận tốc có phương tiếp tuyến với quỹ đạo và hướng theo chiều chuyển động.
Nắm vững định nghĩa chuyển động tròn đều, từ đó biết cách tính tốc độ dài.
Hiểu rõ chuyển động tròn đều, tốc độ dài đặc trưng cho độ nhanh, chậm của chuyển động của chất điểm trên quỹ đạo. Hiểu rõ rằng khi chuyển động tròn đều thì vận tốc chất điểm luôn thay đổi về phương, chiều và độ lớn, vì vậy vectơ gia tốc khác không. trong chuyển động tròn đều thì vectơ gia tốc là hướng tâm và độ lớn phụ thuộc vận tốc dài và bán kính quỹ đạo.
Nắm vững công thức gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều và áp dụng trong một số bài toán đơn giản.
- Khi chuyển động cong, vectơ vận tốc luôn luôn thay đổi hướng. Trong khoảng thời gian t, chất điểm dời chỗ từ M đến M’ . Vectơ vận tốc trung bình của chất điểm trong khoảng thời gian đó bằng:
1. Vectơ vận tốc trong chuyển động cong
Nếu lấy t rất nhỏ thí M’ rất gần M.
Vectơ vận tốc tức thời có phương trùng với tiếp tuyến của quỹ đạo tại M, cùng chiều với chiều chuyển động và có độ lớn là:
(khi t rất nhỏ)
a. Chuyển động tròn: Chuyển động tròn là chuyển động có quỹ đạo là đường tròn
c. Chuyển động tròn đều:
Chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo tròn
và có tốc độ trung bình trên mọi cung là như nhau
Hình ảnh vệ tinh quay quanh Trái Đất
Hình ảnh Trái Đất quay quanh Mặt Trời
b. Tốc độ trung bình của chuyển động tròn:
2. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều
CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU
Thủy tinh
Kim tinh
Trái Đất
Hỏa tinh
Mộc tinh
Thổ tinh
Thiên Vương tinh
Hải Vương tinh
- Có tám hành tinh lớn.
Chuyển động của Trái Đất quanh Mặt trời
TỐC ĐỘ DÀI;
Tốc độ dài:
Trong chuyển động tròn đều tốc độ dài của vật không đổi, chỉ độ lớn của vận tốc tức thời
O
x
A
M1
O
x
A
M1
2. VECTƠ VẬN TỐC CỦA CHẤT ĐIỂM TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN
? Điểm đặt : tại một điểm trên vật.
? Phương : trùng với phương tiếp tuyến của đường tròn.
O
x
A
M1
2. VECTƠ VẬN TỐC CỦA CHẤT ĐIỂM TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN
? Chiều : trùng với chiều của chuyển động tròn.
O
x
A
M1
2. VECTƠ VẬN TỐC CỦA CHẤT ĐIỂM TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN
O
x
A
M1
2. VECTƠ VẬN TỐC CỦA CHẤT ĐIỂM TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN
Vectơ vận tốc của chất điểm trong chuyển động tròn có :
- Điểm đặt : tại một điểm trên vật.
- Phương: trùng với phương tiếp tuyến của đường tròn.
- Chiều : trùng với chiều của chuyển động tròn.
- Độ lớn :
2. VECTƠ VẬN TỐC CỦA CHẤT ĐIỂM TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRÒN
Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn d?u cĩ phuong ti?p tuy?n v?i du?ng trịn qu? d?o :
Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo
bằng góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị
thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là một đại
lượng không đổi
b. Đơn vị: rad/s
Có thể dùng một số đơn vị như vòng/ phút, vòng/s…
3. Tốc độ góc. Chu kì. Tần số
a. Định nghĩa:
1 vòng /s = 2π rad/s
. CHUYỂN ĐỘNG TRÒN ĐỀU
Chuyển động tròn đều là chuyển động có vận tốc góc ? không đổi (hay vận tốc dài có độ lớn không thay đổi ).
3. Tốc độ góc. Chu kì. Tần số
Định nghĩa:
Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là một đại lượng không đổi
Đơn vị: rad/s Có thể dùng một số đơn vị như vòng/ phút, vòng/s
c. Chu kì: T Chu kì là khoảng thời gian ngắn nhất vật trở về trạng thái cũ. Trong chuyển động tròn đều chu kì là khoảng thời gian để vật đi được một vòng
VD: Kim giây, Kim giờ, Kim phút, Trái Đất quanh Mặt Trời
Ts = 1min = 60s, Tmin = 1h = 60 min = 3600 s; Th = 12 h
Chu kỳ T :
Chu kỳ là khoảng thời gian mà chất điểm đi hết một vòng trên đường tròn.
đơn vị giây (S).
3. Tốc độ góc. Chu kì. Tần số
Định nghĩa:
Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là một đại lượng không đổi
Đơn vị: rad/s Có thể dùng một số đơn vị như vòng/ phút, vòng/s
b. Chu kì: T Chu kì là khoảng thời gian ngắn nhất vật trở về trạng thái cũ. Trong chuyển động tròn đều chu kì là khoảng thời gian để vật đi được một vòng
VD: Kim giây, Kim giờ, Kim phút, Trái Đất quanh Mặt Trời
c. Tần số: f Đơn vị Hz. Tần số là số vòng mà vật đi được trong một giây. Tần số là đại lượng nghịch đảo của chu kì
d. Tần số f (Hz) :
Tần số là số vòng chất điểm đi được trong một giây. Đơn vị : héc ( Hz ) 1Hz = 1/s.
3. Tốc độ góc. Chu kì. Tần số
Định nghĩa:
Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc mà bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là một đại lượng không đổi
b. Đơn vị: rad/s Có thể dùng một số đơn vị như vòng/ phút, vòng/s
c. Chu kì: T đơn vị giây (S) Chu kì là khoảng thời gian ngắn nhất vật trở về trạng thái cũ. Trong chuyển động tròn đều chu kì là khoảng thời gian để vật đi được một vòng
VD: Kim giây, Kim giờ, Kim phút, Trái Đất quanh Mặt Trời
d. Tần số: f Đơn vị Hz Là số vòng mà vật đi được trong một giây
d. Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc
3. Tốc độ góc. Chu kì. Tần số
d. Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc
s = rφ
O
x
M1
r
4. GIA TỐC HƯỚNG TÂM
1. Hướng của véc tơ gia tốc trong chuyển động tròn đều
M
N
I
o
Luôn hướng vào tâm nên gia tốc hướng vào tâm
Gia tốc trong CĐ tròn đều gọi là gia tốc hướng tâm aht
4. GIA TỐC HƯỚNG TÂM
1. Hướng của véc tơ gia tốc trong chuyển động tròn đều
2. Độ lớn của gia tốc hướng tâm
BÀI TẬP VẬN DỤNG
1: Chỉ ra câu sai ? Véc tơ gia tốc hướng tâm trong chuyển động tròn đều
A. đặt vào vật chuyển động tròn
B. Luôn luôn hướng vào tâm quỹ đạo
C. Có độ lớn không đổi
D. Có phương và chiều không đổi
Sai
Đúng
Sai
Sai
2: Tốc độ dài của chiếc xe đạp bằng bao nhiêu, nếu nó chuyển động đều trên một đường tròn bán kính 100m. Biết rằng xe chạy một vòng hết hai phút
Đáp số: v= 5,23m/s
3: Bạn Mai nói: Trong các chuyển động tròn đều có cùng bán kính, chuyển động nào có chu kì quay lớn hơn thì có tốc độ dài lớn hơn. Nói như vậy đúng hay sai ?
1. Một đĩa tròn có bán kính 36cm, quay đều mỗi vòng trong 0,6s. Tính vận tốc dài, vận tốc góc, gia tốc hướng tâm của một điểm nằm trên vành đĩa
ĐS: 3,77m/s; 10,5rad/s; 39,48m/s2.
2. Một bánh xe có bán kính 50cm lăn đều với vận tốc 36km/h. Tính gia tốc hướng tâm của một điểm trên vành bánh xe và một điểm cách vành bánh xe 10cm.
ĐS: 200 m/s2; 160 m/s2
3. Một ôtô bánh có bán kính 30cm, quay đều mỗi giây 10 vòng. Tính vận tốc của ôtô.
ĐS:18,84 m/s
4. Một đồng hồ treo tường có kim phút dài 10cm và kim giờ dài 8cm. Cho rằng các kim quay đều. Tính vận tốc dài, vận tốc góc của điểm đầu hai kim.
ĐS:
5. Kim giờ của đồng hồ dài bằng � kim phút. Tìm tỉ số giữa vận tốc góc của hai kim và tỉ số của vận tốc dài của đầu mút hai kim. Cho rằng các kim đồng hồ quay đều.
ĐS: