Giáo án Vật lý nâng cao Lớp 12

Giáo án Vật lý nâng cao Lớp 12

I. Mục tiêu:

 1. Kiến thức:

-Biết được các khái niệm về tọa độ góc, gia tốc góc, phương trình động học của chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

- Biết cách xây dựng và vẽ đồ thị các phương trình chuyển động quay đều và quay biến đổi đều trong hệ tọa độ ( ,t) -Nắm vững các công thức liên hệ vận tốc góc vận tốc dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn.

 2. Kĩ năng:Vận dụng giải các bài tập đơn giản.

 3. Liên hệ thực tế: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.

II. Chuẩn bị:

1. Giáo viện:

 • Chuẩn bị các hình vẽ: 1.1,1.2,1.3,14, 1.5 SGK

 • Các hình vẽ tranh ảnh sưu tầm có liên quan.

2. Học sinh:

 • Ôn lại phần chuyển động tròn đều ở lớp 10.

III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY

HĐ1 Đặc điểm của vật rắn quay quanh một trục cố định

 

doc 10 trang Người đăng dung15 Lượt xem 913Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem tài liệu "Giáo án Vật lý nâng cao Lớp 12", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương I: CƠ HỌC VẬT RẮN.
Bài1: CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.
I. Mục tiêu:
	1. Kiến thức:
-Biết được các khái niệm về tọa độ góc, gia tốc góc, phương trình động học của chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định 
- Biết cách xây dựng và vẽ đồ thị các phương trình chuyển động quay đều và quay biến đổi đều trong hệ tọa độ ( j,t) -Nắm vững các công thức liên hệ vận tốc góc vận tốc dài, gia tốc góc và gia tốc dài của một điểm trên vật rắn.
	2. Kĩ năng:Vận dụng giải các bài tập đơn giản.
	3. Liên hệ thực tế: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.
II. Chuẩn bị: 
1. Giáo viện:
	· Chuẩn bị các hình vẽ: 1.1,1.2,1.3,14, 1.5 SGK
	· Các hình vẽ tranh ảnh sưu tầm có liên quan.
2. Học sinh:
	· Ôn lại phần chuyển động tròn đều ở lớp 10.
III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
HĐ1 Đặc điểm của vật rắn quay quanh một trục cố định
Hoạt động của thầy 
Hoạt động của trò
Hỏi : Khi vật rắn quay quanh một trục cố định, thì góc quay của các điểm trên vật rắn có quan hệ như thế nào?.
 Vì các điểm trên vật rắn đều quay một góc giống nhau ® chỉ cần lấy tọa độ góc j của M trên vật rắn làm tọa độ góc của vật rắn và thông báo công thức tọa độ góc và qui ước dấu?
Hỏi : Tọa độ góc của các điểm sai khác nhau 2kp và (2k +1)p thì vị trí các véc tơ tia chúng như thế nào?
 Trả lời câu hỏi C1
Nêu hai đặc điểm của chuyển động
	+ > 0
	+ < 0
	+ Giá trị đó là dương nếu góc được thực hiện bằng cách quay trục Ox đến tia ngược chiều kim đồng hồ.
	+ Giá trị đó là âm nếu góc được thực hiện bằng cách quay trục Ox đến tia thuận chiều kim đồng hồ.
HĐ 2.Vận tốc góc
Hoạt động của thầy 
Hoạt động của trò
Hỏi : Phát biểu định nghĩa vận tốc góc.
 Vận tốc góc là một đại lượng đại số. Vận tốc góc có giá trị dương khi vật rắn quay theo chiều dương qui ước và âm khi ngược lại. 
Hỏi : Lập công thức tính vận tốc góc trung bình và tức thời của vật rắn?
 Khi Dt nhỏ dần và tiến tới đến 0 thì tốc độ trung bình trở thành vận tốc tức thời.
 Phát biểu định nghĩa tốc độ góc tức thời bằng đạo hàm theo thời gian của tọa độ góc.
 Tự nhìn sách ghi 
Trả lời câu hỏi C2
HĐ 3.Gia tốc góc
Hoạt động của thầy 
Hoạt động của trò
Hỏi : Khi vật rắn quay không đều lúc đó vận tốc góc thay đổi. Để đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của vận tốc tốc góc ta đưa ra khái niệm gia tốc góc.
Hỏi :Định nghĩa gia tốc góc.
 Gọi w và w0 lần lượt là vận tốc góc của vật rắn ở thời điểm t và t0.
Hỏi : Lập công thức tính gia tốc góc trung bình và tức thời của vật rắn?
 Có phải dấu của gia tốc cho ta biết vật rắn quay nhanh dần hay chậm dần không?
Hỏi : +.w > 0: quay nhanh dần,
	 	+b.w < 0: quay chậm dần.
 Tự hình thành định nghĩa gia tốc trung bình.
 Khi Dt nhỏ dần và tiến tới đến 0 thì gia tốc trung bình trở thành gia tốc tức thời.
 Phát biểu định nghĩa gia tốc góc tức thời bằng đạo hàm theo thời gian của vận tốc góc.
 Tự nhìn sách ghi 
Trả lời câu hỏi C3
HĐ 4.Các phương trình động lực học của chuyển động quay
Hoạt động của thầy 
Hoạt động của trò
 Hướng dẫn hoạt động của Hs thông qua các câu hỏi:
H1: Dựa và Sgk định nghĩa chuyển động quay đều?
H2: Trong công thức (1) chọn t0=0 ® phương trình chuyển động của vật rắn quay quanh một trục cố định.?
H3: Phương trình (3) có dạng tương tự như phương trình nào đã học ở lớp 10?
HĐ 5. Chuyển động quay biến đổi đều
Hoạt động của thầy 
Hoạt động của trò
	Tiết 2:
Hỏi :Định nghĩa chuyển động quay biến đổi đều?
Hỏi : Phương trình (6) có dạng tương tự như phương trình nào đã học ở lớp 10?
Hỏi : Viết phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều: x = x0 +v0t + 0,5at2.
 Dựa vào sự tương tự: 
 x « j, x0 «j0, v0 « w0, a « b để suy ra phương trình (7)
 Đồ thị mô tả sự phụ thuộc j vào t là đường gì? Dạng của đồ thị này phụ thuộc như thế nào vào dấu của b?
Định nghĩa chuyển động quay biến đổi đều 
Tự nhìn sách ghi 
= const.
w = wo + t
j = jo + wot + t2
w2 - = 2(j - jo)
Trả lời câu hỏi C4
HĐ 6.Vận tốc và gia tốc của một điểm của vật rắn chuyển động quay
Hoạt động của thầy 
Hoạt động của trò
HĐ6:
 Khi vật rắn quay đều xung quanh trục quay cố định thì mỗi điểm trên vật rắn cách trục quay một đoạn r chuyển động tròn đều. Dựa vào vật lý 10 Hs cho biết mối quan hệ giữa vận tốc góc với vận tốc dài và gia tốc hướng tâm của các điểm đó?
Hỏi :+ v = wr,
	+ an = r.w2 = 
 Nhấn mạnh gia tốc hướng tâm chỉ do sự biến thiên phương và chiều của vận tốc dài mà gây ra!
Nếu vật rắn quay không đều, thì mỗi điểm trên vật rắn chuyển động tròn không đều. Trong chuyển động này ngoài sự biến thiên phương, chiều của vận tốc còn có sự biến thiên về độ lớn vận tốc. Biến thiên về độ lớn vận tốc gây nên gia tốc tiếp tuyến at.
Hỏi : Viết công thức tính gia tốc tiếp tuyến?
 Các điểm trên vật rắn càng xa trục quay thì gia tốc góc của nó như thế nào?
Thay đổi về hướng , không thay đổi về độ lớn.
Thay đổi về hướng và cả độ lớn.
	+ Gia tốc pháp tuyến 
	+ Gia tốc tiếp tuyến
Trả lời câu hỏi C5 
Trả lời câu hỏi C6
Củng cố dặn dò:
1.Thường để đơn giản trong việc xác định dấu w và b ta nên chọn chiều quay dương là chiều quay vật rắn. Khi đó ta luôn có w > 0 và nếu vật quay
	+ nhanh dần thì b > 0,
	+ và chậm dần thì b < 0.
2 HD trả lời các câu hỏi:
	1/8(Sgk): Câu a vì: Các điểm khác nhau thì vẽ thành các đường tròn khác nhau.
	2/8(Sgk): 
Đặc điểm chuyển động
Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định.
Chuyển động thẳng của 
một chất điểm.
Đều
w hằng số
v = hằng số
Biến đổi đều 
j = j0 +w0t + t2
x = x0 +v0t + at2
w =w0 + t
v =v0 + at
w2 –w02 = 2 ( j –j0)
v2 –v02 = 2a( x –x0)
t = 
t = 
	3/8sgk: Câu B vì: trong chuyển động quay nhanh dần thì.w >0 ( cùng dấu)
3 Bài tập về nhà: Làm các bài tập: 1,2,3,4,5,6,7 trang 8,9 Sgk.
· Rút kinh nghiệm:
Bài 2: PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN 
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.
I. Mục tiêu:
	1.Kiến thức: 
	+Biết cách xây dựng phương trình động lực học vật rắn.
	+Hiểu được khái niệm momen là đại lượng đặc trưng cho chuyển động quay của một vật quanh một trục.
	+Thuộc và hiểu được công thức về momen động lượng của vật rắn và các đại lượng chứa trong công thức đó. Định luật bảo toàn momen động lượng
	2. Kĩ năng:Biết sử phương trình động lực học vật rắn để giải một số bài tập đơn giản.
	3. Liên hệ thực tế:Vận dụng định luật bảo toàn mômen để giải thích một số hiện tượng trong cuộc sống.
II. Chuẩn bị: 
1. Giáo viện:
	· Có thể chuẩn bị các hình ảnh có liên quan đến bài học.
	· Các hình động trên máy nếu được.
2. Học sinh:
 Ôn lại phương trình động lực học của chất điểm trong chuyển động quay quanh một trục
III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
H Đ I : Mối liên hệ giữa gia tốc góc và momen lực
Hoạt động thầy 
Hoạt động trò
F1
F2
Mômen lực M của lực F đối với vật rắn có trục quay cố định là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật rắn quanh trục cố định đó của lực F, và đo bằng tích số lực và cánh tay đòn.
Hs. Quan sát h 3.1 để thảo luận các câu hỏi sau:
 a. Với cùng một lực cùng phương tác dụng vào vật rắn, thì tác dụng làm quay vật phụ thuộc như thế nào vào điểm đặt của lực? 
 b. · Nếu lực có phương cắt trục quay, hoặc song với trục quay thì có tác dụng làm quay vật rắn không? Vì sao?
· Tác dụng làm quay vật lớn nhất khi phương của lực quan hệ như thế nào với phương trục quay?
· Khi véc tơ lực đó nằm trong mặt phẳng ^ với trục quay, thì lực này gọi là trực giao với trục quay.
· Tổng kết các kết luận rút ra trong vấn đề thảo luận mục a.; b. để dẫn đến kết luận chung ở phần nội dung.
 Cho H quan sát hình 3.2 Sgk và các kết luận rút ra ở mục 1.
 Lưu ý cho học sinh cách xác định cánh tay đòn. (Khoảng cách từ phương của lực đến trục quay)
 Momen lực là đại lượng đại số, dấu của các momen cho biết mômen lực này làm cho vật rắn quay theo chiều nào.
.
Khái niệm momen lực
Viết được công thức tính độ lớn momen lực.
d
O
q
m
D
A
(+)
(+)
F
d
O
Nêu qui ước dấu của momen
Qui ước dấu momen:
+ Momen lực F làm vật rắn quay theo chiều dương thì M = +F.d,
+ Momen lực F làm vật rắn quay ngược chiều dương thì M = -F.d.
Trả lời câu hỏi C1
Trả lời câu hỏi C2
H Đ II : Momen quán tính
Hoạt động thầy 
Hoạt động trò
I = mr2 gọi là mômen quán tính của chất điểm đối với trục D.
Từ công thức M = I ® = H: M/ I?
Liên hệ công thức a = F/m để khắc sâu kiến thức cho Hs.
 Đơn vị I: kg.m2
Dựa trên kiến thức về momen quán tính của chất điểm Gv thông báo về momen quán tính của vật rắn đối với một trục bằng tổng các momen quán tính các phần của vật đối với trục quay đó. I = . Trong đó mi, ri lần lượt là khối lượng và khoảng cách từ phần tử thứ i đến trục quay.
· Nhấn mạnh:
 +Độ lớn momen quán tính phụ thuộc vào sự phân bố các phần của vật đối với trục quay. Nếu vật là đồng chất thì momen quán tính phụ thuộc vào khối lượng, hình dạng và kích thước của vật.
 + Nếu vật không đồng chất hoặc có hình dạng bất kì thì momen quán tính được xác định bằng thực nghiệm.
· Thông báo momen quán tính của một số vật đồng chất đối với trục quay D là trục đối xứng vật như ở nội dung.
Trả lời câu hỏi C3
Hs phát biểu mối quan hệ, và nêu ý nghĩa momen quán tính
Trả lời câu hỏi 
Vận dụng tính momen quán tính của trái đất?
Thay số: I = 9,8.1027kg.m2.
H Đ III : Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục
Hoạt động thầy 
Hoạt động trò
· Dành thời gian cho Hs nhắc lại phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục.
· Từ đó khái quát lên: Nếu vật rắn quay xung một trục cố định D và có momen quán tính đối với trục này I. Gọi M là tổng đại số các momen các lực đối với trục quay D tác dụng lên vật rắn khi đó phương trình I=M được gọi là pt động lực học của vật rắn quay quanh một trục.
H Đ IV : Bài tập V DỤ
Hoạt động thầy 
Hoạt động trò
Củng cố dặn dò:
 Bài tập về nhà:
	 Làm các bài tập: 1,2,3 trang 18 Sgk.
· Rút kinh nghiệm:
Bài 3: MOMEN ĐỘNG LƯỢNG. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƯỢNG .
I. Mục tiêu:
	1. Kiến thức: 
	 Biết được khái niệm momen động lượng là một đại lượng vật lý, momen động lượng là một đại lượng đại số-Viết được công thức tính momen động lượng với một trục. Biết cách xác định dấu monen - Biết cách xây dựng biểu thức định luật II Niu-tơn dưới dạng khác làm xuất hiện momen lực và momen quán tính 
	2.Kĩ năng: Cách xác định giá trị của mômen động lượng 
	3. Liên hệ thực tế: Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.
III. Chuẩn bị:
 1. Giáo viện:
	Chuẩn bị hình 3.2 và các hình vẽ có liên quan.
2. Học sinh:
 	Đọc trước bài ở nhà.
III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
H Đ 1 Momen động lượng 
Hoạt động thầy 
Hoạt động trò
Gv tổ chức cho Hs dựa vào phương trình I=M để từ đó dùng phép biến đổi toán học dẫn đến dạng :M= I.
 Đại lượng L=Iw gọi là momen động lượng của vật rắn nó đặc trưng cho vật vật rắn có momen quán tính quay quanh một trục.
 Momen động lượng có phải là đại lượng đại số hay không?
 Công thức 3 được gọi là phương trình động lực học của chất điểm trong chuyển động quay quanh một trục.
 Nêu các trường hợp bảo toàn động lượng cho các trường hợp và làm các thí nghiệm hay các hình động chuẩn bị trên máy tính để làm minh họa. 
 Ta biết công thức đúng cho cả khi m thay đổi hoặc hệ nhiều vật. Một cách tương tự, công thức M = cũng đúng cho cả các trường hợp:
 +Vật có momen quán tính I thay đổi ( do thay đổi h/dạng hay kích thước)
Hs dựa vào phương trình M= phát biểu Dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục.
Trả lời câu hỏi C1
Khái niệm momen động lượng, đơn vị.
Định luật II Niu-tơn cho một chất điểm ở dạng khác: . So sánh pt này với pt (3) để tìm ra sự tương ứng? 
L = Iw ® Dấu L là dấu w® L có tính cộng!
Tìm ra sự tương ứng giữa công thức p=mv với L = Iw?
Trả lời câu hỏi C
H Đ 2 Momen động lượng
Hoạt động thầy 
Hoạt động trò
Hãy viết phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục : M = I.
Hãy viết công thức xác định gia tốc góc : = ?
Hướng dẫn học sinh hình khái niệm moment động lượng ?
Hướng dẫn học sinh viết dạng khác của phương trình động lực học của vật rắn chuyển động quay quanh một trục.
Em hãy cho biết khi M = 0 thì bằng bao nhiêu ?
+ Ta có :
M = I . 
+ Mà : 
 = 
+ Ta có :
 M = I . = 
+ Đặt : L = I . w : moment động lượng
Trả lời câu hỏi C2
H Đ 3 Định luật bảo toàn momen động lượng
Hoạt động thầy 
Hoạt động trò
Em hãy cho biết khi = 0 thì moment động lượng có đặc điểm gì ?
L = const 
Học sinh suy nghĩ và trả lời
Trả lời câu hỏi C3
H Đ Các ví dụ về bảo toàn momen động lượng
Hoạt động thầy 
Hoạt động trò
+Hệ nhiều vật. Trong trường hợp này thì trong pt trên cần hiểu M là tổng đại số các momen ngoại lực tác dụng lên hệ đối với cùng trục quay, và L tổng các momen động lượng của các vật trong hệ với trục quay đó.
 Gv cho Hs sinh nhận xét nếu M=0 thì momen động lượng của vật (hay hệ vật) đối với trục quay có thay đổi không?
Học sinh nhận xét nếu M=0 thì momen động lượng của vật (hay hệ vật) đối với trục quay
Trả lời câu hỏi C4
· Củng cố dặn dò:	 Bài tập về nhà: 1,2 trang 14 Sgk.
· Rút kinh nghiệm:
 Bài 4: ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC.
I. Mục tiêu:
-Biết được công thức tính động năng của vật rắn là tổng động năng của các phân tử của nó. 
-Biết được chuyển động của vật rắn có thể phân tích thành hai chuyển động thành phần: chuyển động tịnh tiến của khối tâm và chuyển động quay quanh trục đi qua khối tâm, từ đó biết được động năng vật rắn gồm tổng động năng của chuyển động tịnh tiến và động năng chuyển động quay quanh khối tâm.
- Biết cách tính động năng toàn phần của khối trụ lăn trên mặt phẳng.
II. Chuẩn bị: 
1. Giáo viên:
	 Chuẩn bị một con quay để làm mẫu c/đ quay quanh trục, các tranh ảnh về tuabin thuỷ lực trong nhà máy thuỷ điện.
2. Học sinh: .Ôn kĩ bài học trước.
III.Tổ chức các hoạt động dạy học:
H Đ I Động năng của vật rắn quay quanh một trục
Hoạt động thầy 
Hoạt động trò
HĐ1: 
 Nhắc lại đ năng của vật rắn c động thẳng 
Đ v đ : Cho I ,, Wđ của vật quay ?
 Đ v đ :Động năng của vật rắn quay quanh một trục có quan hệ gì với động năng của các phần tử trên vật quay quanh trục đó?
 Hướng dãn H xây dựng công thức như phần nội dung.
 Trong chuyển động song phẳng động năng vật rắn gồm các loại động năng nào?
Hỏi: Nhắc lại các công thức động năng của vật rắn quay quanh một trục và động năng tịnh tiến?
 Nêu mối lại mối quan hệ Vc và w khi một khối trụ lăn không trượt trên một mặt phẳng.
a
m1
m2
 Thiết lập 
Phát biểu về động năng của vật rắn quay quanh một trục.
Đơn vị của động năng
H Đ III Bài tập ví dụ 
Hoạt động thầy 
Hoạt động trò
Hướng dẫn :
 Phân tích đề 
Nêu hướng làm 
Góp ý 
Tính toán 
 Phân tích giả thiết của Bt
Nêu cách giải 
Củng cố dặn dò- Hướng dẫn về nhà :
· Chuyển động của vật rắn chịu tác dụng của lực thế và các ngoại lực không sinh công thì cơ năng của vật bảo toàn.
· Bài tập về nhà:	 Làm các bài tập: 1,2,3 trang 30,31 Sgk.
VI: Rút kinh nghiệm:
Bài5: BÀI TẬP VỀ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN 
QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH.
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
	Sử dụng được các công thức động học và động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định - Qua hai bài mẫu, sử dụng được những điều đã học để giải các bài tập khác.
2.Kĩ năng: Phương pháp giải bài toán động học và động lực học vật rắn quay quanh một trục.
3.Liên hệ thực tế:Vai trò kiến của kiến thức trong khoa học và đời sống.
II. Chuẩn bị:
Giáo viện:
 2. Học sinh: Chuẩn bị các bài tập ở nhà.
III.TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
	Phát biểu định luật bảo toàn mômen động lượng. Lấy ví dụ để giải thích?
Hoạt động của thầy 
Hoạt động của trò
Nội dung chính
Gv: Gọi 1 Hs đọc đề bài tập.
HS: Gv: gọi 1 Hs lên bảng giải, cả lớp theo giỏi.
Hệ thống câu hỏi dẫn dắt Hs giải:
Câu a.
· Viết công thức gia tốc góc, thay w0, w, và Dt ® .
· Thay vào Pt: M=I ® I
Câu b. 
	· Khi không có M1 thì bánh xe quay chậm dần đều dưới tác dụng của momen lực nào?
	· Tính gia tốc góc b1 : b1=(0-w)/Dt
	· Từ I1= Mms ® Mms
	· M=M1+Mms ® M1
Câu c. 
	· Dựa vào công thức w2-w02=2j ® góc quay trong hai giai đoạn và từ đó ®số vòng quay trong hai giai đoạn.
Các học sinh còn lại nghe và tóm tắt đề bài tập vào vở.
Hs giải:
Bài 1 tr 20Sgk.
Giả thiết
· Bánh xe chịu: Momen M1= const, tổng momen 24Nm
· Trong 5s đầu vận tóc góc tăng 0 ÷10rad/s 
· sau đó M1 ngừng tác dụng, bánh xe quay chậm dần và ngừng lại sau 50s.
Kết luận 
a. Tính mômen quán tính,
b. Xác định M1,
c. Số vòng quay tổng cộng.
Bài giải:
a. Tính I: Gia tốc bánh xe: b = (w-w0)/Dt
Thay số: = 2rad/s.
 Mặt khác: M=I ® I=M/=12kg.m2
b. Xác định M1
·Gia tốc góc của bánh xe khi không có M1: 1=(0-w)/Dt=-0,2rad/s.
· Do đó mômen của lực ma sát:
Mms=I1=12.(-0,2) = -2,4N.m
· Vậy: M1=M-Mms=24+2,4= 26,4N.m.
c. Số vòng quay tổng cộng:
· Góc quay trong giai đoạn đầu:
 =25rad
· Góc quay trong giai đoạn sau:
=250rad.
Vậy số vòng quay: N=(j+j1)/2p =43,8 vòng.
Bài 3:
G
O
A
Một thanh OA đồng chất chiều dài l=1m khối lượng m=120g gắn vuông góc với trục quay (D) thẳng đứng. Trên thanh có đặt một viên bi nhỏ khối lượng m=120g. cho mômen quán tính của thanh đối với trục quay O là Ml2
	a. Tính mômen quán tính của hệ (thanh+bi) khi bi ở các vị trí sau:
	+ Bi ở trung điểm thanh,
	+ Bi ở đầu A của thanh. (hv).
	b. Ban đầu bi ở trung điểm thanh, và thanh quay với vận tốc góc w1=120vòng/phút, trên thanh có một rãnh nhỏ cho nên khi thanh quay thì bi dịch chuyển trên thanh theo rãnh nhỏ. Khi bi di chuyển đến đầu A của thanh thì vận tốc góc của thanh lúc này là bao nhiêu?
Bài 3
Giả thiết l=1m, m=120g , m=120g, I1 = ml2
Kết luận 
a. Tính momen quán tính hệ khi bi ở:
	+ Trung điểm thanh,
	+ đầu A.
b. w1=120vòng/phút ® w2 khi bi ở A.
Bài giải:
a. Mômen quán tính của hệ: I = I1 + I2
Với I1= ml2 = 0,04kgm2,
	 I2 = mr2 
+Khi bi ở G: r = l/2= 0,5m ® I2= 0,03kgm2
 Suy ra: I = 0,07kgm2.
+ Khi bi ở A: r = l = 1m ® I2 =0,12kgm2
 Suy ra: I/ = 0,16 kgm2.
b. Momen động lượng của hệ bảo toàn:
 Iw1 = I/w2 ® w2 = Iw1/I/ = 52,5 (vòng /phút)
Gọi 1 Hs đọc đề bài tập.
 gọi 1 Hs lên bảng giải, cả lớp theo giỏi.
Hệ thống câu hỏi gợi ý 
· Áp dụng định luật II Niutơn cho chuyển động vật m1 và m2 và phương trình động lực học vật rắn cho ròng rọc M.
· Chiếu lên chiều chuyển động để được ba phương trình.
· Để ý độ lớn các lực căng dây: T1=T1/ ; T2=T2/, và độ lớn gia tốc các vật a1=a2=a; 
· Phối hợp các phương trình trên để dẫn ra công thức tính gia tốc của hệ. 
Hỏi: Khi bỏ qua khối lượng ròng rọc thì ta phải có điều kiện gì?
Các học sinh còn lại nghe và tóm tắt đề bài tập vào vở.
Bài 2 tr 21Sgk.
Giả thiết Hệ cơ học (máy A-tut) hình vẽ, biết m2>m1 và hệ chuyển động theo chiều rơi của quả nặng có khối lượng lớn. 
Kết luận Lập công thức tính gia tốc của hệ khi:
a. Kể đến khối lượng ròng rọc.
b. Suy ra trường hợp ròng rọc không có khối lượng.
R
m2
m1
P2
P1
+
+
T2
T1
T/2
T/1
Bài giải:
a. 
· Vì m2>m1 nên hệ chuyển động theo chiều m2 đi xuống và m1 đi lên.
· Chọn chiều dương là chiều chuyển động của mỗi vật. 
· Ta có: 
m2a = m2g-T2	 (1)
 m1a = T1 – m1g (2)
	I=Ia/R = T2R –T1R (3)
Nhân hai vế phương trình (1), (2) cho R rồi cộng ba phương trình vế theo vế:
m2aR+ m1aR+Ia/R = m2gR-Rm1gR
® a = (m2gR-Rm1gR) / (m2R+ m1R+I/R)
hay: a = 
b. Khi bở qua khối lượng ròng rọc thì I=0 suy ra: a = (Vật lý 10)
Củng cố dặn dò:
 Bài tập về nhà:
	 Làm các bài tập: 1,2,3 trang 23 Sgk.
· Rút kinh nghiệm:

Tài liệu đính kèm:

  • docGiao An VL12 NC (Chuong 1).doc