Giáo án Giáo dục công dân Lớp 10 - Bài 5: Chuyển động tròn đều - Trường THPT Tiểu Cần - Năm học 2010-2011

1. Ổn định lớp: điểm danh

2. Kiểm tra bài cũ:

- Nêu các đặc điểm của sự rơi tự do?

- Viết công thức tính vận tốc & quãng đường đi được của sự rơi tự do?

3. Vào bài: Trong thực tế chuyển động của các vật rất đa dạng & phong phú. Vật chuyển động với quỹ đạo là đường thẳng gọi là chuyển động thẳng, vật chuyển động với quỹ đạo là đường cong gọi là chuyển động cong. Một dạng đặc biệt của chuyển động cong đó là chuyển động tròn, hơn nữa đó là chuyển động tròn đều. Vậy chuyển động tròn đều có đặc điểm gì khác so với các chuyển động mà ta đã học? Chúng ta cùng nghiên cứu bài mới

6 trang | Chia sẻ: thiennga98 | Lượt xem: 333 | Lượt tải: 0

Bạn đang xem nội dung tài liệu Giáo án Giáo dục công dân Lớp 10 - Bài 5: Chuyển động tròn đều - Trường THPT Tiểu Cần - Năm học 2010-2011, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

́i niệm nào để chỉ tốc độ nhanh hay chậm của chuyển động? - GV: Trong CĐ tròn đều quãng đường vật đi được là đường tròn.vì vậy vận tốc không những đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm mà phải thể hiện được sự thay đổi về phương và chiều của chuyển động, nên người ta đưa ra khái niệm tốc độ dài. - GV: Chúng ta có thể áp dụng công thức trên cho CĐ tròn đều được không? - Muốn áp dụng được thì phải là thế nào? - GV: Vậy tốc độ dài được tính như thế nào? Có đặc điểm gì? - GV: Cho HS hoàn thành C2 (tính tốc độ dài của xe) Chú ý: Ta xét một điểm trên bánh xe, nếu bánh xe lăn được 1 vòng thì điểm đó đi được đoạn đường đúng bằng chu vi bánh xe. - GV: Trong CĐ tròn đều tốc độ dài của vật là không đổi. - GV: Nếu xem như một đoạn thẳng thì tại mỗi điểm khác nhau lại có phương, chiều khác nhau. Để chỉ quãng đường đi được, vừa chỉ hướng của chuyển động người ta đưa ra đại lương được gọi là vectơ độ dời. - GV: Vectơ vận tốc được tính theo biểu thức nào? Hướng của vec tơ vận tốc có điểm gì khác so với vec tô vận tốc trong chuyển động thẳng đều? - GV: Dùng hình vẽ để khẳng định lại đều đó với học sinh. (chiều của vectơ vận tốc luôn thay đổi trong quá trình chuyển động). - HS: Tốc độ trung bình: , trong đó s là một đoạn thẳng. - HS: Nghe GV phân tích để thấy đượcsự cần thiết phải đưa ra khái niệm vận tốc dài. - HS: Không - HS: Nghiên cứu SGK để tìm phương án: “chọn khoảng thời gian rất ngắn để đoạn đường đi được trong thời gian đó như một đoạn thẳng” - HS: Trong đó là độ dài cung tròn mà vật đi được trong khoảng thời gian - HS: Các nhóm làm việc trả lời: C2 cho r = 100m; = 120s, chu vi = 2πr = ∆s Tốc độ dài của bánh xe là: - HS: Cá nhân lắng nghe, ghi nhớ - HS: Ghi nhận vấn đề - HS: Trong chuyển động thẳng đều vec tơ vận tốc có phương trùng với quỹ đạo chuyển động, hướng không thay đổi. Trong chuyển động tròn đều vec tơ v có phương trùng với tiếp tuyến của đường tròn quỹ đạo, hướng luôn thay đổi II. Tốc độ dài và tốc độ góc 1. Tốc độ dài: Gọi là độ dài cung tròn mà vật đi được từ điểm M đến M’ trong khoảng thời gian rất ngắn. , gọi là tốc độ dài tại điểm M. chính là độ lớn của vận tốc tức thời trong chuyển động tròn đều. Trong chuyển động tròn đều tốc độ dài là đại lượng không đổi. 2. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều Vì trùng với một đoạn cung tròn tại M nên nó nằm dọc theo tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo tại M. cùng hướng với nên nó cũng nằm theo phương tiếp tuyến tại M. Vectơ vận tốc trong chuyển động tròn đều luôn có phương tiếp tuyến với đường tròn quỹ đạo. Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm tốc độ góc, chu kì, tần số. HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BẢNG - GV: Các em đọc SGK và quan sát hình 5.4. - GV: Trong chuyển động tròn khi M là vị trí tức thời của vật chuyển động được một cung tròn thì bán kính OM quay được góc - Biểu thức nào thể hiện được sự quay nhanh hay chậm của bán kính OM? Tốc độ góc nói lê sự quay nhanh hay chậm của bán kính quỹ đạo quay - GV: Nếu tốc độ dài cho biết quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian thì tốc độ góc cho chúng ta biết điều gì? có thể tính bằng công thức nào? - GV: Nếu góc đo bằng đơn vị radian (rad) và thời gian đo bằng giây (s) thì tốc độ góc có đơn vị là gì? - GV: Các em hãy tính tốc độ góc của kim giây đồng hồ treo tường C3 - GV: Trong ví dụ trên kim giây quay 1 vòng hết 60s, người ta gọi đó là chu kỳ của kim giây. Vậy chu kỳ của chuyển động tròn đều là gì? được tính bằng công thức nào? Đơn vị của chu kỳ là gì? - GV: Nếu chu kỳ cho biết thời gian vật quay được một vòng thì đại lượng có tên gọi là tần số cho biết số vòng quay được trong 1s. Viết biểu thức tính tần số? Đơn vị của nó? - GV: Trong chuyển động tròn đều tốc độ dài cho biết tốc độ chuyển động không thay đổi nhưng hướng của chuyển động luôn thay đổi, tốc độ góc nói lên sự quay nhanh hay chậm của bán kính quỹ đạo. Hai đại lượng này có quan hệ với nhau không? Nếu có thì quan hệ với nhau như thế nào? + Làm thế nào để tính độ dài cung tròn? + Vậy chúng ta có thể viết lại ở dạng kí hiệu ntn? + Chúng ta chia cả 2 vế phương trình đó cho - GV: Từ công thức chúng ta vừa thiết lập các em hãy tính tốc độ góc của chiếc xe đạp C6 - HS: Đọc SGK & quan sát hình 5.4 - HS: Lắng nghe để thấy sự cần thiết phải đưa ra khái niệm tốc độ góc - HS: Do đó bắt buộc phải đưa ra đại lượng mới có tên là tốc độ góc của chuyển động tròn đều, ký hiệu: w - HS: Tốc độ góc cho biết góc mà bán kính OM quét được trong 1 đơn vị thời gian. Trong thời gian quay được 1 góc Trong một đơn vị thời gian quay được một góc Vậy: - HS: Đơn vị rad/s - HS: Cá nhân làm việc C3: - HS: Cá nhân trả lời + Biểu thức: + Đơn vị: giây (s) - HS: Cá nhân lắng nghe + Biểu thức: + Đơn vị Hec (Hz) - HS: Cá nhân làm việc theo hướng dẫn của GV Độ dài cung tròn = bán kính x góc ở tâm chắn cung. - HS: Cá nhân hoàn thành C6: 3. Tốc độ góc. Chu kì. Tần số a. Định nghĩa: Gọi O là tâm và r là bán kính của đường tròn quỹ đạo. M là vị trí tức thời của vật chuyển động. Khi vật đi được 1 cung ∆s trong khoảng thời gian thì bán kính OM quét được góc gọi là tốc độ góc của chuyển động tròn Tốc độ góc của chuyển động tròn 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 đại lượng không đổi. b. Đơn vị: Nếu đo bằng rađian (rad), thời gian đo bằng giây (s) thì tốc độ góc có đơn vị là (rad/s) c. Chu kỳ: - Chu kỳ T của chuyển động tròn đều là thời gian để vật đi được một vòng. - Đơn vị của chu kỳ là (s) d. Tần số: - Là số vòng mà vật đi được trong 1giây - Đơn vị là Hec (hz) e. Công thức liên hệ giữa tốc độ dài và tốc độ góc. v = rw Củng cố: - Chuyển động tròn đều là gì? tốc độ góc là gì? tốc độ góc được xác định như thế nào? - Chu kì chuyển động tròn đều là gì? viết công thức liên hệ giữa chu kỳ và tốc độ góc. Dặn dò: Về nhà học bài, làm bài tập. - Xem lại qui tắc cộng vectơ. Chuẩn bị phần tiếp theo của bài. Tiết 2: Hoạt động 1: Ôn lại kiến thức cũ HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BẢNG - GV: Đặt vấn đề + Các em hãy cho biết khái niệm gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều? + Trong chuyển động đó gia tốc có đặc điểm gì? + Gia tốc cho biết sự biến thiên của yếu tố nào của vận tốc? + Gia tốc có hướng như thế nào trong các dạng chuyển động thẳng biến đổi đều? + Trong chuyển động tròn đều có độ lớn vận tốc không đổi nhưng hướng của vectơ vận tốc luôn thay đổi. + Vậy đại lương nào đặc trưng cho sự biến thiên đó? - HS: Cá nhân trả lời các câu hỏi ôn tập theo yêu cầu của GV - HS: Cũng là gia tốc. Hoạt động 2: Tìm hiểu hướng của vectơ gia tốc trong chuyển động tròn đều HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BẢNG - GV: Trong chuyển động thẳng biến đổi đều gia tốc cho biết sự biến thiên của yếu tố nào của vận tốc ? - GV: Các em đọc SGK chú ý hướng của vectơ gia tốc trong chuyển động tròn đều. (Cùng hoặc ngược hướng với vận tốc) - GV: Dán hình vẽ để xây dựng cho học sinh hướng của vectơ vận tốc + Yêu cầu vẽ vec tơ vận tốc ,tại các thời điểm M1 và M2 + Tịnh tiến , đến trung điểm I của cung M1M2 + Vì cung M1M2 rất nhỏ nên có thể coi M1 M2 I và - GV: Trong chuyển động tròn đều gia tốc được xác định bằng công thức nào? - GV: Vì sao gọi gia tốc trong chuyển động tròn đều là gia tốc hướng tâm? - GV: Vậy chúng ta có thể kết luận như thế nào về gia tốc hướng tâm? - HS: Cho biết sự biến thiên độ lớn của vận tốc. - HS: Đọc SGK, trả lời - HS: Cá nhân có thể dựa vào SGK (chữ in nghiêng) để chứng minh được. + Biểu diễn vec tơ vận tốc ,tại M1 và M2 + Xác định tọa độ biến thiên vận tốc. + Xác định hướng của vec tơ vận tốc từ đó suy ra hướng của gia tốc. - HS: - HS: Trong chuyển động tròn đều, tuy vận tốc có độ lớn không đổi, nhưng có hướng luôn thay đổi, nên chuyển động chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm. III. Gia tốc hướng tâm: 1. Hướng của vectơ gia tốc trong chuyển động tròn đều: Gia tốc trong chuyển động tròn đều luôn hướng vào tâm của quỹ đạo nên gọi là gia tốc hướng tâm. Công thức: Hoạt động 3: Tìm hiểu độ lớn của gia tốc hướng tâm. HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG GHI BẢNG - GV: Các em quan sát hình 5.5 hãy tìm ra công thức tính độ lớn của gia tốc hướng tâm - GV: Đơn vị của nó như thế nào? - GV: Cho hoàn thành yêu cầu C7 - GV: Cho các em đọc và làm lại bài tập ví dụ. - HS: Tự chứng minh Hướng dẫn thêm cho HS qua hình 5.5 DIv1v2 đồng dạng DOM1M2 - HS: Đơn vị là m/s2 - HS: C7 - HS: Từng cá nhân đọc lại ví dụ và làm lại vào tập theo yêu câu của GV. 2. Độ lớn của gia tốc hướng tâm: Củng cố: - Nhắc lại các kiến thức về chuyển động tròn đều, ý nghĩa của vectơ gia tốc trong chuyển động tròn đều, tên gọi, biểu thức tính, đơn vị của gia tốc hướng tâm. Dặn dò: - Chữa bài tập 11, 12 . Bài tập về nhà: các bài còn lại ở SGK và SBT. Đọc lại kiến thức về tính tương đối của chuyển động và đứng yên ở lớp 8 Đọc lại kiến thức về hệ qui chiếu. Xem trước bài “Tính tương đối của chuyển động, công thức cộng vận tốc”.

File đính kèm:

Giao an li 10 CB.doc