Giáo án và PPT Vật lí 10 cánh diều Bài 1: Chuyển động tròn

BÀI 1. CHUYỂN ĐỘNG TRÒN 

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)

- GV tổ chức cho HS thảo luận câu hỏi mở đầu bài học: Các đối tượng chuyển động tròn được gặp khá thường xuyên ở mọi mức độ. Các bánh xe, bánh răng ròng rọc, vận động viên đua mô tô khi vào khúc quanh hay vệ tinh của Trái Đất - tất cả đêu tham gia chuyên động tròn. 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?

B.HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1. Mô tả chuyển động tròn.

- Một vật chuyển động tròn khi nào?

- Lấy ví dụ về chuyển động tròn?

- Độ dịch chuyển góc là gì?

- Tốc độ góc là gì? 

- Xác định công thức tính tốc độ góc. 

- Xác định tốc độ của chuyển động tròn. 

Sản phẩm dự kiến:

- 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 =

Hay (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 =

Hay (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 2 và tốc độ của chuyển động tròn đều là:

v = (3)

Hoạt động 2. Lực hướng tâm và gia tốc hướng tâm.

- Sự thay đổi vận tốc của chuyển động tròn?

- Lực hướng tâm là gì?

- Nêu khái niệm gia tốc hướng tâm và xác định công thức tính. 

Sản phẩm dự kiến:

- 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 = (5)

Kết hợp với (4), ta được:  a=r. (6)

Trong đó:

v: Tốc độ 

r: Bán kính quỹ đạo.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

GV yêu cầu HS thực hiện bài tập trắc nghiệm.

Câu 1: Một chất điểm chuyển động tròn đều với bán kính R, tốc độ dài là v, tốc độ góc là ω. Gia tốc hướng tâm có biểu thức:

A.

B.

C. ω

D. = v

Câu 2: Chọn đáp án đúng. Lực hướng tâm

A. có phương dọc theo bán kính, chiều hướng vào tâm quỹ đạo

B. có độ lớn không đổi bằng = m.= m. = m..R

C. là lực giữ cho vật chuyển động tròn đều

D. Cả ba đáp án trên đều đúng

Câu 3: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về một vật chuyển động tròn đều?

A. Quỹ đạo chuyển động là một đường tròn hoặc một phần của đường tròn.

B. Tốc độ của vật không đổi theo thời gian.

C. Với tốc độ xác định, bán kính quỹ đạo càng nhỏ thì phương của vận tốc biến đổi càng nhanh.

D. Với bán kính quỹ đạo xác định, nếu tốc độ tăng gấp đôi thì gia tốc hướng tâm cũng tăng gấp đôi.

Câu 4: Lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều bán kính r, có đặc điểm

A. tiếp tuyến với quỹ đạo, có độ lớn xác định bởi công thức F = m.

B. hướng vào tâm quỹ đạo, có độ lớn xác định bởi công thức F = m. r.

C. tiếp tuyến với quỹ đạo, có độ lớn xác định bởi công thức F= m.

D. hướng vào tâm quỹ đạo, có độ lớn xác định bởi công thức F=m.

Câu 5: 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.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

GV yêu cầu HS hoạt động hoàn thành bài tập trong sgk.