Giáo án và PPT Vật lí 10 chân trời Bài 20: Động học của chuyển động tròn

BÀI 20. DỘNG HỌC CỦA CHUYỂN ĐỘNG TRÒN (2 tiết)

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)

- GV đưa ra câu hỏi mở đầu cho HS: Quỹ đạo của vệ tinh nhân tạo của Trái đất (Hình 20.1) có hình dạng gì? Tốc độ chuyển động của vệ tinh có phụ thuộc độ cao của vệ tinh đối với Trái Đất hay không?

B.HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1. Định nghĩa Radian. Số đo cung tròn theo góc

- Nêu định nghĩa radian

- Nêu hệ thức chuyển đổi đơn vị của radian. 

- Giữa cung tròn và góc có mối liên hệ như thế nào?

Sản phẩm dự kiến:

- 1 rad là số đo góc ở tâm một đường tròn chắn cung có độ dài bằng bán kính đường tròn đó. 

- Hệ thức chuyển đổi đơn vị:

Hoặc:

- Mối liên hệ: Khi góc chắn cung có số đo là thì chiều dài cung tròn sẽ bằng: S =

Hoạt động 2. Tốc độ trong chuyển động tròn

- Phát biểu khái niệm chuyển động tròn. 

- Với một chuyển động cong ta có thể phân tích chuyển động đó như thế nào?

- Xác định tốc độ góc của chuyển động tròn. 

- Hãy lấy ví dụ về chuyển động tròn đều và chuyển động tròn không đều.

- Trong chuyển động tròn, mỗi điểm trên bán kính đều:

+ Có cùng tốc độ góc không?

+ Có cùng tốc độ chuyển động không? 

- Tốc độ của một chất điểm chuyển động tròn được tính như thế nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Khái niệm: Một chất điểm chuyển động tròn khi có quỹ đạo là đường tròn.

- Ta có thể phân tích chuyển động cong bất kì thành chuỗi liên tiếp các chuyển động thẳng và tròn.

- Tốc độ góc trong chuyển động tròn có giá trị bằng góc quay được bởi bán kính trong một đơn vị thời gian:

- Chuyển động của kim giây đồng hồ là chuyển động tròn đều. 

- Chuyển động của cánh quạt bắt đầu quay không phải là chuyển động tròn đều.

- Trong chuyển động tròn, mỗi điểm trên bán kính đều có cùng tốc độ góc, nhung vì mỗi điểm này có thể có quãng đường chuyển động khác nhau nên tốc độ chuyển động của chúng cũng sẽ khác nhau.

- Tốc độ của một chất điểm chuyển động tròn được tính bằng quãng đường mà chất điểm di chuyển được trong một đơn vị thời gian. 

v =

Hoạt động 3. Gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều. 

- Nêu khái niệm gia tốc hướng tâm. 

- Gia tốc trong chuyển động tròn đều có đặc điểm gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Khái niệm: Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của vận tốc và được đo bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc Δv và khoảng thời gian vận tốc biến thiên Δt.

Công thức tính:

- Đặc điểm của gia tốc chuyển động tròn đều:

+ Phương: Trùng với bán kính.

+ Chiều: Hướng về tâm của vòng tròn quỹ đạo (nên có tên là gia tốc hướng tâm)

+ Độ lớn: Không đổi và bằng

=

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

GV yêu cầu HS thực hiện bài tập trắc nghiệm.

Câu 1: Chuyển động nào sau đây có thể xem như là chuyển động tròn đều?

A. Chuyển động của một vật được ném xiên từ mặt đất.

B. Chuyển động trong mặt phẳng thẳng đứng của một vật được buộc vào một dây có chiều dài cố định.

C. Chuyển động của một vệ tinh nhân tạo có vị trí tương đối không đổi đối với một điểm trên mặt đất (vệ tinh địa tĩnh).

D. Chuyển động của một quả táo khi rời ra khỏi cành cây.

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

A. Một con lắc đồng hồ.

B. Một mắt xích xe đạp.

C. Cái đầu van xe đạp đối với người ngồi trên xe, xe chạy đều.

D. Cái đầu van xe đạp đối với mặt đường, xe chạy đều.

Câu 3: Chuyển động tròn đều có

A. vectơ vận tốc không đổi.

B. tốc độ phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo.

C. tốc độ góc phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo.

D. chu kì tỉ lệ với thời gian chuyển động.

Câu 4: Vecto vận tốc trong chuyển động tròn đều có đặc điểm:

A. phương tiếp tuyến với quỹ đạo của đường tròn.

B. chiều: theo chiều chuyển động của vật.

C. độ lớn không đổi v = R.ω.

D. cả ba đáp án trên

Câu 5: Chuyển động tròn đều là chuyển động

A. có quỹ đạo là đường tròn và góc quay được trong những khoảng thời gian bằng nhau là bằng nhau.

B. có quỹ đạo là đường tròn và độ dài cung tròn quay được trong những khoảng thời gian bằng nhau là bằng nhau

C. có quỹ đạo là đường tròn và có tốc độ không đổi.

D. Cả ba đáp án trên.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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